道芬黄疸治疗仪的核心作用机制基于光化学反应中的光异构化过程。新生儿黄疸主要由未结合胆红素（UCB）在血液中蓄积所致，UCB为脂溶性物质，难以通过肾脏排泄，需经肝脏葡萄糖醛酸转移酶催化后形成水溶性结合胆红素方能排出。然而，新生儿肝酶系统发育不成熟，导致UCB清除能力低下。道芬治疗仪发射的主波长集中于460–490 nm的蓝光区域，该波段恰好与UCB分子的最大吸收峰（约453 nm）高度匹配，从而高效激发UCB分子的电子跃迁。

在光照作用下，UCB分子结构发生两种关键变化：一是构型异构化（configurational isomerization），生成4Z,15E-胆红素，该异构体极性增强，可直接经胆汁排泄；二是结构异构化（structural isomerization），形成光红素（lumirubin），其水溶性显著提高，可通过肾脏快速排出。上述两种异构体均无需肝脏代谢即可清除，从而绕过新生儿肝功能不足的瓶颈。道芬设备采用高亮度LED光源阵列，确保光谱纯度高、热辐射低，并通过光学扩散板实现均匀辐照，避免局部过热或光照盲区。此外，部分高端型号配备智能光强反馈系统，可根据患儿体表反射率动态调节输出功率，维持治疗窗内最优辐照度（通常为15–30 μW/cm²/nm），以最大化光疗效率并减少无效照射时间。