O mecanismo responsável pelo bronzeamento é a melanina. A melanina é um pigmento preto ou marrom produzido por células chamadas melanócitos. A melanina dá pigmentação à pele e filtra os fótons da radiação ultravioleta.
A cor constitutiva da pele é determinada pela quantidade de melanina na pele. Essa cor de pele é a cor que não foi afetada pela radiação UV. A cor facultativa da pele é a cor que foi afetada pela radiação UV. O curtimento muda a composição da melanina. A exposição aumenta o tamanho e a quantidade de melanina dos melanócitos, resultando em uma cor de pele mais escura. Este processo é chamado de reação de bronzeamento.