當熱輻射或太陽光照射皮膚時，激發並活化了位於基底層內的黑色素細胞，它們以10比1的比例存在於基底細胞內，此細胞具有樹枝樣的外形，穿梭在表皮細胞內。黑色素細胞中含有色素顆粒，在粗內質網合成黑色素體，將催化酪氨酸進行系列反映，並生成黑色素蛋白，同時酪氨酸酶將失去活性，並擔任運輸工作，將其轉移至角質細胞。黑色素蛋白轉移入角質細胞越多，膚色越深。同樣膚色的人同樣接觸了同等時間的陽光後，有人被曬得很黑而有人的皮膚變化不大，這與多方面因素有關。其中主要取決於生成黑色素蛋白的多少和黑色素蛋白轉入角質細胞的多少，也就是生成黑色素蛋白越多並且轉入角質細胞的越多，膚色就越深，反之就越淺。
