あらゆる真正細菌におけるσ因子のアミノ酸配列は領域1から4に分類できる。ハーマン Helmann とチェンバーリン Chamberlin は各領域の機能を以下のように提唱した。領域1は主要σ因子にしか存在しない。σ因子がRNAポリメラーゼを伴わずにプロモーターと結合することを阻害する。このため、DNAと結合するためにはRNAポリメラーゼコア酵素と結合して、後述する領域2.4と4.2のドメインを露出させなければならない。σ因子単独の結合はコア酵素とプロモーター間の結合の阻害につながるためこの機能は重要だ。領域2は全てのσ因子に存在し、あらゆる生物で最も共通性が高い。さらに領域2.1から2.4に分類される。特に重要なのは領域2.4で、これは-10ボックスに特異的に強く結合する。DNAとの結合に最適なαヘリックスを形成すると予測されるアミノ酸配列を含んでいるが、実際に-10ボックスを認識することはリチャード・ロジック Richard Losick が代償変異の実験で証明した。領域3はコア酵素とDNA両方の結合に関与する。領域3と4をつなげる連結鎖は、ほとんどの転写で最初に合成されるアデニンとの特異的な結合に関わる。また、RNA出口通路を塞ぐ(#真正細菌のホロ酵素－DNA複合体の(3)で詳述)。合成されたばかりのアデニンはDNAとの2本の弱い水素結合でしか支えられておらず、ホロ酵素との特異的な結合が必要だ。連結鎖を欠いたホロ酵素での実験では、最初の2つのリボヌクレオチドの一方、または両方が通常よりはるかに高濃度でなければ転写が始まらないことが確認された。領域4は4.1と4.2に分けられ、ホロ酵素のプロモーター認識において重要と考えられている。領域4.2はヘリックスターンヘリックスというDNA結合ドメインを含み、-35ボックスに強く結合する。
β'サブユニットは、転写の開始段階においてRNAポリメラーゼホロ酵素が-11〜+1位を巻き戻すことを助ける。この巻き戻しはいわゆる開放型複合体の形成であるが、その際に非鋳型鎖の-10領域中にRNAポリメラーゼの結合が必要だ。キャロル・グロス Carol Gross らの研究によると、結合はβ'の262〜309のアミノ酸領域が促す。伸長段階においてはRNAポリメラーゼホロ酵素のDNA結合を担う。すなわち、C末端近くのMet1230〜Met1273で+2〜+11の領域に強く疎水性相互作用する。このDNA領域はβサブユニットとの結合部位と異なり、転写中は二重らせんのままだ。
β'サブユニットとともに転写産物の伸長を担う。どちらもDNAとの結合部位を持つが、βサブユニットのそれはN末端近くのMet30〜Met102の領域だ。静電相互作用で弱く結合する。エフゲニー・ナドラー Evgeny Nudler の1996年の実験によると、DNAの-6〜+1が対象で、転写中この部位は融解している。DNAとの接続で中心になるのは別のβ'サブユニットの結合部位であるが、βサブユニットのそれはその上流に位置する。このため、上流へと吐き出される転写産物が鋳型鎖との結合を脅かしたとしても、RNAポリメラーゼの活性に大して影響はない。また、ナドラーの別の実験によると、βサブユニットはβ’の結合にも関わるようだ。ホロ酵素の活性部位を構成するタンパク質の一つであり、補因子であるMg⁺と結合する3つのアスパラギン酸を持つ。βサブユニットは微生物に対する代表的な抗生物質であるリファンピシンとストレプトリジギンが直接作用する物質である。したがってこの2つは転写の伸長を阻害する。ただし、ストレプトリジギンは開始段階に効果があるとされている。これは、開始段階にも10ntのRNA（アボーティブ転写産物）を合成する過程があり、これを阻害するためである。
徳川家康からの「味方につけば丹後の隣国である但馬一国（10万石）を進ぜよう」という言を受け慶長5年（1600年）の関ヶ原の戦いでは東軍に与した。このとき、豊臣恩顧の有力大名である上、父と正室が在京していたため、その去就が注目されたが、東軍に入ることをいち早く表明したため、他の豊臣恩顧の大名に影響を与えたと言われている。大坂城内の玉造の細川屋敷にいた妻の玉子（ガラシャ）は西軍の襲撃を受け、人質となることを拒んで自害を余儀なくされた。護衛であったはずの稲富祐直は包囲部隊に弟子が多数居た為逃げるように懇願され、ガラシャを置き去りにして逃亡した。忠興は後に追討をかけるが家康が家来として召し抱えたため断念した。また、この事件に際して忠興は嫡男・忠隆を廃嫡している。また、弟の幸隆と父の幽斎は忠興の留守をよく守り、丹後田辺城に籠城したが（田辺城の戦い）、後陽成天皇からの勅命により関ヶ原の戦いの前に開城し、敵将・前田茂勝の丹波亀山城に入った。豊後国では飛び地の杵築の杵築城が旧領主（元豊後国主）である大友吉統に攻撃されたが、松井康之と有吉立行が防戦に尽くし、やがて救援に駆けつけた黒田如水により石垣原の戦いで吉統は打ち破られた。一方、松井康之の居城である久美浜城の留守を守っていた忠興のかつての養父・細川輝経は西軍の誘いを受けて久美浜城を占拠したが、合戦後に康之から問い詰められて自害したという。9月15日の関ヶ原本戦で忠興は、黒田長政らと共に石田三成の本隊と戦闘となり、首級を136上げたとされる。