El mecanismo responsable del bronceado es la melanina. La melanina es un pigmento negro o marrón producido por las células llamadas melanocitos. La melanina da a la piel su pigmentación y filtra los fotones de la radiación ultravioleta.
El color constitutivo de la piel está determinado por la cantidad de melanina en la piel. Este color de piel es el color que no ha sido afectado por la radiación UV. El color de la piel facultativo es el color que ha sido afectado por la radiación UV. El bronceado cambia la composición de la melanina. La exposición aumenta el tamaño y la cantidad de melanina de los melanocitos, dando como resultado un color de piel más oscuro. Este proceso se llama reacción de bronceado.