ผิวหนังของเราประกอบไปด้วยชั้นผิว 3 ชั้นด้วยกัน ได้แก่
1. ชั้นหนังกำพร้า (Epidermis) เป็นส่วนที่อยู่ชั้นนอกสุด ซึ่งเมื่อมีการเสื่อมสภาพจะหลุดลอกออกเป็นขี้ไคล ทำหน้าที่ปกป้องเราจากสารพิษ แบคทีเรีย และการสูญเสียน้ำ นอกจากนี้ที่ชั้นหนังกำพร้ายังมีเม็ดสี (Pigment) ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตด้วย เซลล์ที่อยู่ในชั้นหนังกำพร้ามี 3 กลุ่มด้วยกัน คือ
1) เคราติโนไซต์ (Keratinocytes) เป็นเซลล์ส่วนใหญ่ในชั้นหนังกำพร้า
2) เมลาโนไซต์ (Melanocytes) เป็นเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตเม็ดสี (Pigment) ซึ่งเป็นที่มาของสีผิวที่แตกต่างกันของคนเรา
3) แลงเกอร์ฮานส์ (Langerhans cells) เป็นเซลล์ภูมิคุ้มกันพิเศษที่มีส่วนสำคัญในการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันในร่างกายต่อเชื้อโรค
2. ชั้นหนังแท้ (Dermis) เป็นส่วนที่อยู่ถัดจากชั้นหนังกำพร้าเข้ามา มีความหนากว่าชั้นหนังกำพร้า 20-30 เท่าโดยประมาณ ประกอบไปด้วยโปรตีนชนิดพิเศษ คือ คอลลาเจน (Collagen) และอีลาสติน (Elastin) ซึ่งช่วยเสริมความแข็งแรงและความยืดหยุ่นให้แก่ผิวหนัง นอกจากนี้ยังเป็นแหล่งรวมของหลอดเลือด ปลายประสาทรับความรู้สึก ต่อมเหงื่อ ต่อมไขมัน เป็นต้น
3. ชั้นไขมัน (Subcutis) เป็นส่วนที่อยู่ถัดจากชั้นหนังแท้เข้ามา ประกอบไปด้วยเส้นใยคอลลาเจนและเซลล์ไขมันที่ช่วยป้องกันร่างกายจากการบาดเจ็บและความเย็น ความหนาของชั้นไขมันนี้มีความแตกต่างกันไปในแต่ละส่วนของร่างกายและแต่ละบุคคล
ดังที่กล่าวไปแล้วว่า สิ่งที่ทำให้สีผิวของแต่ละคนมีความแตกต่างกันก็คือ เม็ดสีหรือเมลานิน (Melanin) โดยเกิดจากเซลล์เมลาโนไซต์ในชั้นหนังกำพร้าซึ่งทำหน้าที่สร้างถุงเม็ดสีที่เรียกว่า เมลาโนโซม (Melanosome) ขึ้นมา และเมลาโนโซมจะสร้างเม็ดสีหรือเมลานินที่เป็นตัวกำหนดสีผิวของคนเรา เมลานินจะถูกเก็บไว้ในถุงเม็ดสี ก่อนเมลาโนโซมจะถูกส่งไปยังเคราติโนโซต์ต่อไป
ถุงหุ้มเม็ดสีเมลานินสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ชนิดได้แก่
- ยูเมลาโนโซม (Eumelanosome) มีขนาดใหญ่ ทำหน้าที่ผลิตยูเมลานิน (Umelanin) ซึ่งมีสีดำและสีน้ำตาลเข้ม
- ฟีโอเมลาโนโซม (Pheomelanosome) มีขนาดเล็ก ทำหน้าที่ผลิตฟีโอเมลานิน (Pheomelanin) ซึ่งมีสีแดงและเหลือง
คนเรามีปริมาณเมลานินแต่ละชนิดในสัดส่วนที่แตกต่างกันออกไป ซึ่งทำให้สีผิวของเราแต่ละคนมีความแตกต่างกัน ชาวแอฟริกันหรืออเมริกาใต้หรือผู้ที่มีผิวคล้ำ จะมีสัดส่วนของยูเมลานินมากกว่า ในขณะที่คนผิวขาว เอเชีย จีน หรือยุโรป จะมีสัดส่วนของฟีโอเมลานินมากกว่า และมันยังทำให้เกิดเป็นกระบนผิวหนังหรือผมที่มีสีแดงด้วย เพราะเมลานินไม่ได้เป็นเพียงเม็ดสีสำหรับผิวหนังของเราเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสีของผมและขนด้วย
รังสียูวี (Ultraviolet, UV) จากแสงแดดเป็นตัวการสำคัญที่ทำให้เม็ดสีเมลานินของเราทำงานผิดปกติ กล่าวคือ เมื่อผิวของเราสัมผัสกับแสงแดด ร่างกายจะกระตุ้นให้มีการสร้างเม็ดสีเมลานินในปริมาณที่มากขึ้น เพื่อปกป้องผิวหนังจากอันตรายของรังสียูวีซึ่งเป็นสาเหตุของมะเร็งผิวหนัง ดังนั้น เมื่อผิวของเรามีปริมาณของเมลานินที่เพิ่มมากขึ้น ก็จะส่งผลให้สีผิวของเราคล้ำขึ้นหรือดำขึ้นได้ นอกจากนี้ยังอาจก่อให้เกิดฝ้าหรือกระตามมาหากผิวโดนแดดเป็นเวลานาน