Переход молекулы-переключателя из одной формы в другую сопровождается резким изменением свойств — геометрических, электронных, оптических, электрических и др. Простейший пример молекулярного переключателя — кислотноосновной индикатор, который обратимо меняет окраску при изменении кислотности среды. В фотохромных переключателях происходит обратимая фотохимическая реакция, например цис-транс-изомеризация или раскрытие-замыкание цикла (рис. 1). Многие из этих реакций возможны и при нагревании: например, молекулы, содержащие в качестве фрагмента азобензол, способны резко менять геометрическую форму при нагревании (рис. 2). Любое изменение свойств молекулы-переключателя при внешнем воздействии выражается в появлении сигнала определенной природы — оптической, электрической, биологической и др. Благодаря этому молекулярные переключатели могут служить компонентами наноэлектронных устройств.