• Dies ist ein diffusionsbestimmter Schritt,
• mit Wanderung und Anheftung der Farbstoffmoleküle,
• selektiv an der Wand der Mikroorganismen (Ladungsanziehung!).

• Dies ist ein energiekontrollierter Schritt,
• bestimmt durch physikalisch-optische Eigenschaften,
• mit kurzfristiger Anregung der Photosensitizermoleküle,
• vom Singulettzustand in den Triplettzustand.

• Die Belichtung und Aktivierung des Photosensitizers führt zur Übertragung der Energie auf Umgebungssauerstoff mit Bildung von kurzlebigem Singulett-Sauerstoff, welcher
• eine oxidative Zerstörung von bakteriellen Zellmembranen in unmittelbarer Nähe des Farbstoffes bewirkt 
• und somit zur Bakterienabtötung führt.

Entscheidend ist die Selektivität der photodynamischen Wirkung, d.h. welche biologischen Zielmoleküle durch die Radikalreaktionen erreicht werden: 

• Prinzipiell werden alle Moleküle durch Singulettsauerstoff angegriffen.

Aber: 

• Der Photosensitizer heftet sich präferentiell an Mikroorganismen an und bewirkt die gezielte Umwandlung von Laserlichtenergie in chemisch aktiven Singulett-Sauerstoff, unmittelbar an den Membranen von Mikroorganismen.
• Die durch die PDT erzeugten Singulett-Sauerstoff Moleküle sind kurzlebig (Nanosekundenbereich) und entfalten deren stark oxidative Wirkung deshalb nur in unmittelbare Nähe des Farbstoffes (Nanometerbereich).
• Besonders anfällig für eine Schädigung sind ungesättigte Fettsäuren, spezifisch für Membranen von Bakterien.