As impressões digitais são formadas no útero quando a camada basal da pele cresce mais rápido do que as camadas acima e abaixo dela, estressando-a e causando rugas. As variações de espirais, arcos e voltas que isso cria são exclusivos para cada indivíduo e são mantidos por toda a vida. Os cientistas acham que os genes desempenham um papel, mas os padrões exatos das impressões digitais não são compartilhados nem mesmo por gêmeos idênticos.
A origem das impressões digitais está em uma camada de pele imprensada entre a epiderme e a derme, conhecida como camada basal. Como as células que compõem a camada basal estão abaixo da epiderme, as lesões superficiais não tendem a alterar as impressões digitais.
A pele das palmas das mãos e das solas dos pés é conhecida como pele espessa e apresenta várias diferenças em relação à pele do resto do corpo. A epiderme é mais espessa nesses locais, embora a pele em geral seja mais espessa em outros lugares. A pele espessa não tem folículos pilosos, mas tem mais glândulas sudoríparas do que em qualquer outro lugar. Há muito tempo as pessoas notam os padrões de espirais das impressões digitais e sua singularidade para os indivíduos. Porém, foi apenas em anos relativamente recentes que as pessoas estudaram as impressões digitais e seus usos na identificação.