A bőr felszínén található sejtek, az úgynevezett melanociták aktivitásának eredménye a barnulás. A melanociták pigmentet termelnek, amelyet melaninnak neveznek, és ez felelős a bőrünk színéért. Amikor a bőrünket napfény éri, a melanociták aktivitása fokozódik, és több melanint termelnek.

A melanin feladata, hogy védelmet nyújtson a káros UV-sugarak ellen, amelyek károsíthatják a bőrt és növelhetik a bőrrák kialakulásának kockázatát. Ezért a bőr barnulása egyfajta védekező mechanizmus a napfény káros hatásai ellen.