Экспериментальное исследование физиологического механизма, лежащего в основе фото-периодических реакций, развернулось по двум направлениям. Изучались, с одной стороны, пути воздействия света, вызывающего эти реакции, т. е. структуры и функции, участвующие в восприятии света, а с другой стороны — события в эндокринной системе, ответственные за развитие и регрессию половых желез и придаточных органов. В обеих областях за последние годы был достигнут значительный прогресс. Гораздо меньше внимания уделялось ряду других функций, не связанных с размножением, которыми тоже управляет фото-период.
Пути воздействия света. Все имеющиеся данные указывают на то, что у млекопитающих фото-периодически эффективный световой цикл воспринимается сетчаткой глаза. После двустороннего удаления глаз или повреждения зрительного нерва наблюдалось то же, что и после содержания в условиях с коротким фото-периодом или в темноте (опыты на золотистых хомячках хорьках песчанках. Эти результаты согласуются с тем общим фактом, что циркадианные ритмы, по крайней мере у взрослых млекопитающих, после ослепления переходят в свободно-текущее состояние и не зависят больше от режима освещения.