Za pigmentację skóry odpowiedzialna jest melanina – barwnik produkowany w melanosomach, organellach melanocytów. W skład melaniny wchodzą: żółtoczerwona feomelanina, czarna DHI eumelanina i jasnobrązowa DHICA eumelanina. Barwa skóry i włosów człowieka zależą od proporcji tych trzech komponentów. W skórze przewlekle eksponowanej na promieniowanie ultrafioletowe istotnie wzrasta poziom DHI. Sygnałem, który zapoczątkowuje melanogenezę po ekspozycji na promieniowanie świetlne/ultrafioletowe, jest uszkodzenie DNA keratynocytów. W odpowiedzi następuje w nich aktywacja p53 – czynnika transkrypcyjnego dla genu proopiomelanokortyny (POMC). Białko, produkt genu POMC, jest następnie posttranslacyjnie cięte na trzy peptydy: kortykotropinę (ACTH), endorfinę i MSH – hormon stymulujący melanocyty. Powodem, dla którego skóra ludzi rasy celtyckiej (typ I według klasyfikacji Fitzpatricka) nie brązowieje, jest brak właściwego receptora MC1R na melanocytach. Istnieją różnice w rozmieszczeniu melanosomów w obrębie melanocytów i keratynocytów, w wielkości ziaren melaniny oraz w składzie tego barwnika pomiędzy różnymi rasami. W skórze rasy orientalnej i negroidalnej melanosomy są rozmieszczone indywidualnie, ziarna są blisko dwukrotnie większe w stosunku do ziaren w melanocytach osób z jasną karnacją, a głównym barwnikiem jest DHI.