Акцепторами квантов красного излучения гелий-неонового лазера могут быть гемсодержащие белки: гемоглобины, каталаза, пероксидаза, цитохромы и др. Облучение крови животных in vitro и in vivo лазерными лучами интенсивностью 2 - 100 мВт/см² с дозой световой энергии в 0,5 - 15 Дж приводило к снижению поглощения в б-полосе (576 нм) и в-полосе (540 нм) гемоглобина. Уменьшение интенсивности электронных переходов, возможно, обусловлено экситонным характером поглощения лазерного света гемом. Можно предположить, что в молекулах гемоглобина, по-видимому, возникают экситоны Френкеля. Время жизни таких делокализованных возбужденных электронных состояний может быть порядка 10^-8 - 10^-3 секунды. Радиус экситона, по нашим оценкам, может быть равен примерно 1 нм, т.е. соответствовать размеру порфиринового кольца гема. Период регулярной структуры, в которой может происходить экситонный перенос энергии, должен быть равен 3,5 нм, т.е. соответствовать примерно расстоянию между гемами в тетрамерной молекуле гемоглобина и между плотно упакованными молекулами гемоглобина в эритроцитах. Такой механизм утилизации лазерной энергии гемсодержащими ферментами, например, в митохондриях, цитоплазматической мембране клеток, может удовлетворительно объяснить стимулирующее действие низкоинтенсивного красного лазерного излучения на клетки, ткани, отдельные органы и в целом на организм человека или животного. Экситоны могут запасать и переносить довольно большие порции энергии, на несколько порядков больше, чем у тепловых колебаний. Посредством экситон - фононного взаимодействия энергия квантов лазерного излучения трансформируется в конформационные изменения белковых молекул, т.е. за счет увеличения частоты конформационных изменений молекул, возможно, и увеличивается скорость ферментативных реакций. Лазерное облучение клеток имеет характерную дозовую зависимость. Максимальный активизирующий эффект наблюдается тогда, когда каждая молекула поглощает несколько фотонов в секунду. Превышение оптимальной дозы лазерного облучения может приводить к ингибированию ферментативных реакций. Введение фотосенсибилизаторов в суспензию клеток приводит к сдвигу максимума дозовой кривой в сторону меньших энергий.