曬黑是由於皮膚在接觸到紫外線輻射時的一種自我保護反應。人的皮膚中存在一種叫做黑色素細胞，在紫外線的照射下，這些細胞會被激活，產生大量的黑色素。
黑色素是一種自然存在於人體內的蛋白質，主要分佈在皮膚基底層的細胞中，其功能是吸收大部分紫外線，從而保護皮膚免受紫外線的傷害。當皮膚受到紫外線的照射時，尤其是UVA和UVB這兩種紫外線，皮膚會進入一種“自我保護”狀態，通過增強酪氨酸酶的活性，促進黑色素的生成。
黑色素的前體物質多巴經過一系列的化學反應，最終形成黑色素，並通過細胞代謝的過程移動到皮膚表皮層，形成雀斑、曬斑、黑斑等，導致皮膚變黑。
此外，使用防曬霜不當，如未選擇合適的防曬指數、未足量使用、未結合物理防曬方法等，也可能導致皮膚暴露於過量的紫外線下，從而促進黑色素的生成，使皮膚變黑。