PBM의학의 원리는 특정 파장대역의 광원이 미토콘드리아에 흡수되면 NO(산화질소)가 생성되고, 그로인해 혈관 내피세포의 탄력성에 의해 혈액순환이 좋아짐
대장과 폐에서 시작된 영양분과 산소가 혈관을 통해 세포의 미토콘트리아에 도달하면 사이토크롬 씨 옥시다제 (cytochrome c oxidase. CCO 효소) 라는 광흡수체가 생체 에너지원인 ATP(adenosine-tri-phosphate, 아데노신3인산) 를 만들어 냅니다. 생리학자들은 연구를 통해 CCO효소에 특정 파장대역의 광원이 조사되면 생체 에너지인 ATP 생성이 더욱 활성화 된다는 사실을 발견했습니다.