Proces fotostarzenia skóry polega na występowaniu sekwencyjnych zjawisk, które prowadzą do stopniowych zmian w jej strukturze i funkcji. Znanych jest wiele ścieżek uszkodzenia skóry, jednak wciąż nie są one w pełni poznane. Enzymami proteolitycznymi, które mają zdolność degradacji kolagenu i włókien elastycznych, są metaloproteinazy. Ich aktywność jest modulowana głównie przez tkankowe inhibitory, a indukcja ekspresji pod wpływem promieniowania ultrafioletowego jest jednym z głównych zjawisk patogenetycznych fotostarzenia. W badaniach stwierdzono istotny udział transformującego czynnika wzrostu β (TGF-β) w nasileniu syntezy kolagenu. W starzejącej się skórze obserwuje się zmniejszenie syntezy kolagenu poprzez uszkodzenie ścieżki sygnału TGF-β/Smad. Katepsyny są grupą proteaz o właściwościach kolageno- i elastolitycznych. Zaangażowane są w mechanizmy regulacyjne, a ich rola w fotostarzeniu nie jest do końca poznana. Zmutowana forma laminy A – progeryna – zaburza kształt jądra komórkowego i proliferację. Powoduje progerię, a także stwierdzono jej udział w procesach fizjologicznego starzenia.