El coeficiente de atenuación molar en el pico de absorción de YOYO-1 es de casi 105 cm−1M−1, entre los altos valores de los tintes orgánicos típicos. El rendimiento cuántico de fluorescencia del YOYO-1 en agua es muy pequeño (<0,1%) y, por lo tanto, no fluorescente. Al unirse al ADN, su rendimiento cuántico aumenta > 1000 veces y alcanza hasta el 50%, entre los tintes orgánicos fluorescentes más brillantes.

Bajo excitación de luz, se observa fotoblanqueo y fotoblanqueo para el YOYO-1 en el ADN. Este último también se cree que es la causa de la fotoclaviación de las moléculas de ADN del huésped al generar radicales libres reactivos. Se han propuesto dos mecanismos principales en la literatura para explicar por qué el YOYO-1 no es fluorescente en los disolventes polares, sino que es fluorescente cuando se intercala en los pares de bases de ADN. La primera es la transferencia de carga intramolecular y la segunda es la transferencia de carga intermolecular. Ambos siguen siendo objeto de un examen activo sobre cuál de ellos es dominante.

El mecanismo de transferencia de carga intramolecular se estableció alrededor de la década de 1980. Bajo la iluminación de luz en agua, el electrón excitado en la molécula cambia su probabilidad a través del grupo metino, lo que permite que la molécula gire junto con el grupo metino, una reacción de fotoisomerización. Esta rotación relaja la energía no radiativamente, por lo que la molécula no es fluorescente. Sin embargo, cuando el YOYO-1 se intercala en los pares de bases de ADN, se atasca y no puede rotar. Por lo tanto, la molécula permanece fluorescente.

El mecanismo de transferencia de carga intermolecular se propuso en 2018. El YOYO-1 está unido débilmente con las moléculas de solventes polares. Cuando es excitado por la luz, se crea un par electrón-agujero en la molécula. El agujero es capaz de obtener un electrón extra del disolvente que creó un radical de YOYO-1 cargado negativamente y un radical cargado positivamente en la solución. La mayoría de las veces, los radicales se neutralizan entre sí muy rápido y no radiativamente. Este es un proceso de transferencia de electrones Dexter que apaga la fluorescencia y crea la rotación de la molécula de YOYO-1. Como tal, la rotación es un producto del enfriamiento, no la causa del enfriamiento propuesto en el mecanismo de transferencia de carga intramolecular. Existe una pequeña probabilidad de que los radicales se separen entre sí y se difunda, lo que hace que la molécula de YOYO-1 sea susceptible al fotoblanqueo. Cuando las moléculas de YOYO-1 se intercalan en la molécula de ADN, los pares de bases hidrofóbicas reducen en gran medida la formación de radicales porque el ADN es un conductor eléctrico deficiente. Por lo tanto, el enfriamiento fluorescente por el solvente se reduce en gran medida. El pequeño número de cargas con fugas crea radicales de larga vida y corta la columna vertebral del ADN, lo que resulta en una fotoclavitud del ADN. Este mecanismo ha sido respaldado por los datos de la espectroscopia de absorción transitoria ultrarrápida de femtosegundos.

Si el mecanismo de transferencia de carga intramolecular domina el enfriamiento fluorescente del YOYO-1 en agua, entonces se puede agregar un ligando voluminoso para detener o ralentizar la rotación para aumentar su rendimiento cuántico en agua. Sin embargo, si la transferencia de carga intermolecular domina, se puede modificar la molécula para detener la transferencia de carga entre el YOYO-1 y el agua, ya sea por pasivación de carga, o modificación de ligando para desplazar sus potenciales redox.