色斑是黑色素细胞的产物，人类的胎儿在11周大的时候就已经在人体皮肤、神经、眼睛等部分出现黑色素细胞。黑色素细胞分布在皮肤的基底层与真皮相连接处，它分布的密度决定着皮肤颜色的深浅。面部、手背、肛门、乳晕、腋窝、会阴等部位分布较多，而其他部位分布较少，并都呈均匀分布。
色斑形成的原理及过程如下：
①黑色素细胞能够吸收一种无色氨基酸酪氨酸进入细胞内，并在酪氨酸羟化酶的作用下，转化为多巴，多巴继续氧化成黑色素，再聚合成黑色素颗粒。
酪氨酸酶的作用很关键，其活动度(又称活性)越大，含量越多，黑色素形成越多。紫外线可使细胞体内的酪氨酸酶活动度增加，这是由于紫外线作用后，抑制酪氨酸酶活性的SH化合物裂解，对酪氨酸酶的抑制作用减弱了,如同澳大利亚的野兔因为没捕捉它的天敌,于是大量的繁殖,成为一大问题一样。没有了抑制酪氨酸酶活性的天敌,于它的活性就增强了,色素的形成也增加了。
②黑色素逐渐增多后酪氨酸酶的活动度开始逐渐下降，黑色素逐渐集成黑色素颗粒，到树枝状突里储藏起来，然后被表皮基底细胞所吞噬。此时，表皮细胞从无色变成了有色。然后，表皮细胞逐渐向表皮移动到达角质层，于是角质层内也出现黑色素颗粒。
③在皮肤健康时，表皮的黑色素会因新陈代谢而从皮肤表面排出，然后自然剥落，其合成与分解过程趋于平衡状态，但在各种因素影响下，皮肤会因疲乏而排出黑色素的能力减弱，或黑色素的形成过度增加，以致黑色素残留在皮肤上，形成黑斑。
