Κατά τη διάρκεια της ζωής, το δέρμα εκτίθεται σε ακτινοβολία που εκτείνεται σε όλο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Συμπεριλαμβανομένων της υπεριώδους, ορατής και υπέρυθρης ηλιακής ακτινοβολίας, των πηγών τεχνητού φωτός και των πηγών θερμότητας.
Σε γενικές γραμμές, η ηλιακή ακτινοβολία που φτάνει στη γη και είναι ικανή να προκαλέσει δερματικές αλλοιώσεις εκτείνεται από τα 290-700nm στο φάσμα υπεριώδους-ορατού. Κάθε μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, για να προκαλέσει μια βιολογική μεταβολή, θα πρέπει πρώτα να απορροφηθεί. Η απορρόφηση του φωτός στις βαθύτερες, πιο ζωτικές δομές του δέρματος εξαρτάται από τα χρωμοφόρα, το πάχος της επιδερμίδας και την περιεκτικότητα σε νερό. Αυτοί οι παράγοντες ποικίλλουν στις διαφορετικές περιοχές του σώματος. Η μελανίνη και κάποια αμινοξέα που είναι χρωμοφόρα απορροφούν την UV-B (290-320nm) ακτινοβολία.
Από βιολογική άποψη, το σημαντικότερο χρωμοφόρο είναι το DNA. Η βλάβη που μπορεί να υποστεί από την ακτινοβολία ενδεχομένως να έχει μακροχρόνιες συνέπειες για τη δομή και τη λειτουργία του ιστού.
Μετά την έκθεση, το πλέον αντιληπτό, έντονο χαρακτηριστικό της έκθεσης στην UV ακτινοβολία είναι το ερύθημα (κοκκινίλα ή ηλιακό έγκαυμα). Η ελάχιστη ερυθηματική δόση (minimal erythema dose- MDE), δηλαδή η ελάχιστη δόση UV ακτινοβολίας που απαιτείται για την επαγωγή μιας ερυθηματώδους απόκρισης, ποικίλλει σημαντικά από άτομο σε άτομο. Η αγγειοδιαστολή ευθύνεται για την αλλαγή του χρώματος. Συνοδεύεται από σημαντικές μεταβολές στους φλεγμονώδεις μεσολαβητές που απελευθερώνονται από τα τοπικά φλεγμονώδη κύτταρα, καθώς και από τα τραυματισμένα κερατινοκύτταρα. Μπορεί να είναι υπεύθυνη για πολλά από τα συστημικά συμπτώματα που σχετίζονται με το ηλιακό έγκαυμα, όπως είναι ο πυρετός, το ρίγος και η κακουχία.
Σε ό,τι αφορά στην πρόκληση ερυθήματος στο ανθρώπινο δέρμα, η UV-B (290-320nm) είναι η πιο αποτελεσματική ζώνη του ηλιακού φάσματος. Η δόση UV-A (320-400nm) που φτάνει στη γη είναι σημαντικά μεγαλύτερη σε σύγκριση με τη UV-B (έως και 100πλάσια). Ωστόσο, η αποτελεσματικότητα της στην πρόκληση ερυθήματος στον άνθρωπο είναι περίπου 1.000 φορές μικρότερη από εκείνη της UV-B.
Το μαύρισμα είναι μια άλλη τυπική απάντηση στην έκθεση στην UV ακτινοβολία. Επιτυγχάνεται είτε μέσω της αυξημένης παραγωγής μελανίνης από τα μελανινοκύτταρα είτε μέσω φωτοοξείδωσης της μελανίνης. Το μαύρισμα εμφανίζεται συνήθως μέσα σε 3 ημέρες από την έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία, ενώ η φωτοοξείδωση γίνεται αμέσως αντιληπτή. Το μαύρισμα εξυπηρετεί στην ενίσχυση της προστατευτικής δράσης της μελανίνης στο δέρμα. Η χρόνια έκθεση στην ακτινοβολία επάγει ποικίλες χαρακτηριστικές δερματικές αλλοιώσεις. Οι οποίες εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το αρχικό χρώμα του δέρματος του κάθε ατόμου, καθώς και από τη διάρκεια και την περιοχή της έκθεσης. Συγκριτικά, οι άνθρωποι με πιο ανοιχτόχρωμο δέρμα τείνουν να υποφέρουν από χρόνιες δερματικές αλλοιώσεις με μεγαλύτερη συχνότητα.
Πέρα από την τοξική φύση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, η φυσική και περιβαλλοντική έκθεση σε ορισμένες φωτεινές ζώνες του φωτός έχει ζωτική σημασία για την επιβίωση. Η υπεριώδης ακτινοβολία είναι κρίσιμη για τη μετατροπή της 7-δεϋδροχοληστερόλης σε προβιταμίνη D3, μια πρόδρομη ένωση που είναι απαραίτητη για τη φυσιολογική ενδογενή παραγωγή της βιταμίνης D.
Το μπλε φως στην περιοχή 420-490nm, προκαλεί φωτοϊσομερείωση της χολερυθρίνης (προϊόν διάσπασης των ερυθροκυττάρων) του δέρματος. Αναγκάζοντας τα βρέφη με υψηλά επίπεδα χολερυθρίνης του ορού να απεκκρίνουν αυτόν τον νευροτοξικό μεταβολίτη στα ούρα.
Επιπλέον, οι τοξικές δράσεις του υπεριώδους φωτός έχουν αξιοποιηθεί για δεκαετίες. Με τη βοήθεια πηγών τεχνητού φωτός, στη θεραπεία υπερπλαστικών διαταραχών του δέρματος, όπως η ψωρίαση.
