Fitochromas yra pigmentas, randamas daugumoje augalų ir kai kurių bakterijų, naudojamas šviesos spalvai stebėti. Augalai gali naudoti šį pigmentą nustatydami fotoperiodus, kada daiginti sėklas, kada žydėti ir kada gaminti chloroplastą – pagrindinę fotosintezės cheminę medžiagą. Fotosintezė yra procesas, kurio metu augalai saulės šviesą paverčia maistu. Fitochromas taip pat gali būti naudingas kontroliuojant, kokios formos ir dydžio lapai formuojasi, koks sėklų ilgis, kiek lapų susidaro ir koks optimalus sėklų ilgis, kad būtų kuo geriau išnaudota po ranka esanti šviesa.
Pigmentas yra medžiaga, kuri keičia objekto spalvą, atspindėdama kai kurias šviesos bangas ir selektyviai sugerdama kai kurias kitas. Pavyzdžiui, įsivaizduokite, kad rutulį apšvietė raudoni, geltoni ir mėlyni spinduliai. Jei rutulys atspindi mėlyną spalvą ir sugeria visas kitas šviesos bangas, rutulys stebėtojui atrodys mėlynas. Fitochromas yra specialus pigmentas, turintis dvi formas – Pr ir Pfr, kurios atitinkamai sugeria raudoną šviesą ir toli raudoną šviesą, suteikdamos nuo žalios iki mėlynos spalvos. Raudona šviesa ir toli raudona šviesa yra palyginti mažos energijos ir dažnio šviesos šaltiniai, palyginti su kitomis elektromagnetinio spektro šviesos bangomis.
Fitochromas yra fotoreceptorius arba baltymas, kuris jaučia organizmo šviesą ir sukelia atsaką. Jame yra ir baltymų komponentas, ir chromoforas – gabalas, atsakingas už raudonos šviesos sugertį. Molekulė pradeda priimti raudoną šviesą Pr formos, dėl kurios fitochromas cheminiu būdu pasikeičia ir tampa Pfr. Ši fitochromo Pfr būsena yra aktyvi būsena arba būsena, kuri pradeda atsako procesus augale ir nori sugerti tolimą raudoną šviesą.
Žydintiems augalams šis šviesos aptikimo metodas padeda sukurti fotoperiodizmą arba reakciją į dieną ir naktį. Augalai taip pat gali naudoti fitochromą, kad pakeistų lapų formą ir dydį bei pradėtų chloroplastų sintezę. Tai užtikrina, kad fotosintezė gali optimaliai panaudoti turimą šviesą. Taip pat svarbu stebėti šviesą, kad sėklos galėtų sėkmingai augti, neišdžiūtų ir nepatektų per mažai saulės.
Fitochromo atradimas prasidėjo stebint augalų fotoperiodizmą. Mokslininkai pradėjo pastebėti, kad augalai skirtingai reaguoja į dieną ir naktį; kai kurie augalai keitė procesus ilgesnėms dienoms, kai kurie palankiai žydi per trumpesnius dienos tarpsnius, o kai kurie nustojo žydėti, jei naktį buvo veikiami šviesoje net kelias minutes. 1930-aisiais Beltsvilio žemės ūkio tyrimų centre botanikas Sterlingas Hendricksas, fiziologė Marion Parker ir chemikas Harry Borthwickas susibūrė, kad ištirtų šį reiškinį.
1948 m. spektrografo tyrimai parodė, kad vienas pigmentas buvo atsakingas už fotoperiodą. 1952 m. atlikti bandymai atskleidė, kad dygimas buvo sustabdytas, kai augalas buvo veikiamas tolimosios raudonos šviesos, ir vėl paleidžiamas, kai jį veikia raudona šviesa. 1959 m. komanda atliko įtikinamus ropių sėklų tyrimus ir pavadino pigmentą fitochromu.