Systém Hsp70 interaguje s prodlouženými peptidovými úseky proteinů i s částečně složenými proteiny a způsobuje agregaci proteinů v klíčových drahách, čímž dochází k deregulaci aktivity.Pokud Hsp70 neinteraguje se substrátovým peptidem, je obvykle ve stavu vázaném na ATP. Samotný Hsp70 se vyznačuje velmi slabou ATPázovou aktivitou, takže ke spontánní hydrolýze dojde až po mnoha minutách. Když se nově syntetizované proteiny vynoří z ribozomů, substrátová vazebná doména Hsp70 rozpozná sekvence hydrofobních aminokyselinových zbytků a interaguje s nimi. Tato spontánní interakce je reverzibilní a ve stavu vázaném na ATP může Hsp70 relativně volně vázat a uvolňovat peptidy. Přítomnost peptidu ve vazebné doméně však stimuluje ATPázovou aktivitu Hsp70 a zvyšuje jeho obvykle pomalou rychlost hydrolýzy ATP. Když se ATP hydrolyzuje na ADP, vazebná kapsa Hsp70 se uzavře a pevně váže nyní uvězněný peptidový řetězec. Hydrolyzu ATP dále urychlují tzv. kochaperony s doménou J: především Hsp40 u eukaryot a DnaJ u prokaryot. Tyto kochaperony dramaticky zvyšují ATPázovou aktivitu Hsp70 v přítomnosti interagujících peptidů.

Těsnou vazbou na částečně syntetizované peptidové sekvence (nekompletní proteiny) zabraňuje Hsp70 jejich agregaci a znefunkčnění. Jakmile je syntetizován celý protein, nukleotidový výměnný faktor (mezi identifikované patří prokaryotický GrpE, eukaryotický BAG1 a HspBP1) stimuluje uvolnění ADP a navázání čerstvého ATP, čímž se otevře vazebná kapsa. Protein se pak může složit sám nebo být přenesen k dalším chaperonům k dalšímu zpracování. HOP (Hsp70/Hsp90 Organizing Protein) se může vázat současně na Hsp70 i Hsp90 a zprostředkovává přenos peptidů z Hsp70 do Hsp90.

Hsp70 také pomáhá při transmembránovém transportu proteinů tím, že je stabilizuje v částečně složeném stavu. Je také známo, že je fosforylován, což reguluje několik jeho funkcí.

Proteiny Hsp70 mohou působit jako ochrana buněk před tepelným nebo oxidačním stresem. Tyto stresy obvykle působí poškození proteinů, způsobují jejich částečné rozložení a možnou agregaci. Dočasnou vazbou na hydrofobní zbytky odhalené stresem zabraňuje Hsp70 agregaci těchto částečně denaturovaných proteinů a brání jejich opětovnému skládání. Pro tepelný šok je charakteristický nízký obsah ATP a trvalá vazba se projevuje potlačením agregace, zatímco zotavení z tepelného šoku zahrnuje vazbu substrátu a cyklování nukleotidů. U termofilního anaeroba (Thermotoga maritima) vykazuje Hsp70 redoxně citlivou vazbu na modelové peptidy, což naznačuje druhý způsob regulace vazby založený na oxidačním stresu.

Hsp70 se zřejmě může podílet na likvidaci poškozených nebo defektních proteinů. Interakce s CHIP (Carboxyl-terminus of Hsp70 Interacting Protein) – E3 ubikvitin ligázou – umožňuje Hsp70 předávat proteiny do buněčných cest ubikvitinace a proteolýzy.

Nakonec, kromě zlepšení celkové integrity proteinů, Hsp70 přímo inhibuje apoptózu. Jedním z charakteristických znaků apoptózy je uvolnění cytochromu c, který pak rekrutuje Apaf-1 a dATP/ATP do komplexu apoptosomu. Tento komplex pak štěpí prokaspázu-9, aktivuje kaspázu-9 a nakonec vyvolá apoptózu prostřednictvím aktivace kaspázy-3. Hsp70 tento proces inhibuje tím, že blokuje nábor prokaspázy-9 do apoptosomového komplexu Apaf-1/dATP/cytochrom c. Neváže se přímo na vazebné místo prokaspázy-9, ale pravděpodobně vyvolává konformační změnu, která činí vazbu prokaspázy-9 méně výhodnou. Ukazuje se, že Hsp70 interaguje s proteinem IRE1alfa, který je senzorem stresu endoplazmatického retikula, čímž chrání buňky před apoptózou vyvolanou stresem ER. Tato interakce prodloužila sestřih mRNA XBP-1, čímž vyvolala transkripční regulaci cílů sestřihu XBP-1, jako jsou EDEM1, ERdj4 a P58IPK, a zachránila tak buňky před apoptózou. Další studie naznačují, že Hsp70 může hrát anti-apoptotickou roli v jiných krocích, ale nepodílí se na apoptóze zprostředkované Fas-ligandem (ačkoli Hsp 27 ano). Hsp70 tedy nejen zachraňuje důležité součásti buňky (proteiny), ale také přímo zachraňuje buňku jako celek. Vzhledem k tomu, že proteiny reagující na stres (jako Hsp70) se vyvinuly dříve než apoptotický mechanismus, přímá úloha Hsp70 při inhibici apoptózy poskytuje zajímavý evoluční obraz toho, jak se novější (apoptotický) mechanismus přizpůsobil předchozímu mechanismu (Hsp), čímž se lepší integrita proteinů buňky sladila s lepšími šancemi na přežití dané buňky.

.