发生学来看，光裂合酶是一个相当古老的酵素，从细菌、真菌，到动物体内都有，且在植物体内尤为重要。人类等胎盘哺乳类体内则并无此酵素活性，而是使用另一种较无效率的核苷酸切除修复法来取代光裂合酶。DNA中相邻的胸腺嘧啶受到紫外线的照射时，会形成共价键，形成环丁烷桥，称为胸腺嘧啶二聚体。形成胸腺嘧啶二聚体的基因会导致基因在复制和转录时出现错误。光裂合酶会接在DNA上，切除胸腺嘧啶二聚体，并修复回原本的样子。光裂合酶为一种黄素蛋白，内含两个捕光性辅因子。所有的光裂合酶都含有FADH，并可根据他的第二辅因子分为两