防晒霜是通过无机或有机活性成分起防晒作用的。
无机防晒成分通常是氧化锌、氧化钛等无机物，它们可以反射和散射紫外线辐射;有机防晒成分通常是OMC(octyl methoxycinnamate )、羟苯并唑(oxybenzone)，它们可以吸收紫外线辐射，把辐射能量转化成热能。许多防晒霜同时保护皮肤不受到两种紫外线(UVA,UVB)的伤害。UVA和UVB对皮肤会造成不同的伤害。除了美容问题外，紫外线还会造成更多的问题，最严重的就是皮肤癌!
从另外一个角度说：通过对光的反射和吸收两种机制起作用。一般无机物是反射作用，有机物是吸收作用。最常见的紫外线化学吸收物质是PABA(对氨基苯甲酸，para-aminobenzoic acid)，PABA吸收UVB。如果您的皮肤敏感，应该谨慎使用含有PABA的防晒剂，因为PABA容易导致敏感肌肤发红和过敏。其它的吸收紫外线的有机物还有：
肉桂酸(Cinnamates)，吸收UVB;
苯甲酮类(Benzophenones)，吸收UVA;
临氨基苯甲酸或脂(Anthranilates)，同时吸收UVA和UVB。
根据波长的不同，紫外线分成三种：
UVA：这是波长最长的一种紫外线，不被大气层顶端的臭氧层吸收，可以穿透皮肤表层，比UVB更能深入皮肤;
UVB：导致皮肤日光灼伤，大部分UVB被臭氧层吸收;
UVC：UVC会被大气层几乎完全吸收，只有极少的情况会上我们碰上。
防晒霜的外包装上发现PA与SPF的标识。PA表示产品防护长波紫外线的能力，也就是防止皮肤晒黑的能力。PA+代表有效，PA++代表相当有效，PA+++代表非常有效，+号越多代表防晒能力越强。
SPF指产品防护中波紫外线的能力，也就是防止皮肤晒红、晒伤的能力。一般来说，人的皮肤正常红斑量的产生约需20分钟左右，即没有任何防晒措施时，在阳光下裸露20分钟后皮肤就会变红，如果防晒霜的SPF值为8，用它涂抹一次，理论上它对皮肤的保护时间就是20×8=160分钟左右。若选择SPF为15的防晒霜，则可在阳光下停留15倍的时间，即300分钟，依次类推。但实际上，人的皮肤对阳光中紫外线的承受力是因人、因时、因地而异的。
一是物理防晒
它是利用防晒粒子，在肌肤表面形成防护层，反射紫外线中可能对肌肤产生伤害的光波，达到保护肌肤的目的。物理防晒的粒子一般停留在肌肤表面，不会被肌肤吸收，所以对肌肤造成的负担比较小，也不容易造成肌肤敏感。由于物理防晒的防护层是成网状，所以在涂抹的时候不宜打圈涂抹，而是要朝着一个方向顺次涂抹，使防护层均匀分布。
二是化学防晒
它是通过某些化学物质和细胞相结合，在细胞受损之前，先将紫外线中可能对肌肤产生伤害的部分吸收掉，以达到防晒的目的。由于化学防晒成分需要被肌肤吸收，涂抹时要充分考虑肌肤和防晒品的结合度，故而需要适度按摩。同样因为需要吸收，所以比较容易引起肌肤敏感，过敏性肌肤需要慎用。
三是生物防晒
它是通过某些可以深入渗透至肌肤细胞核，保护细胞DNA的原理来达到防晒的目的。与化学防晒类似，由于有效防晒成分需要被肌肤吸收，所以涂抹时要充分按摩肌肤，使其吸收有效防晒成分，而敏感肌肤也应该谨慎选用生物防晒产品。
