长期反复日晒会加速皮肤衰老，出现皮肤粗糙、松弛、皱纹增多、色素加深，出现丘疹、斑块、毛细血管扩张等光老化表现。日光中起主要作用的是紫外线（UVR），波长越长，穿透力越强。波长最短的紫外线（UVC）对光老化作用甚微，大部分被地球的外衣臭氧层吸收；波长中等的紫外线（UVB）可被玻璃阻隔，主要由皮肤表层吸收，引起皮肤发红；波长最长的UVA穿透能力强，可穿透玻璃，透过薄衣物，穿过表皮达真皮上部，影响血管和其他组织的代谢。皮肤组织中不同的吸光物质接受日光照射后发生能量的转移和传递，诱发皮肤光老化、光敏反应和光毒反应，严重者出现皮肤肿瘤。
强烈日晒后皮肤急性反应表现为晒红和晒黑。晒红常见于浅肤色人群，一般晒后2-7小时出现，12-24小时达高峰；皮肤出现红斑、水肿，甚至水疱、破溃、结痂，可有灼热感或局部疼痛，愈后留有色素沉着。肤色深的人群晒后易变的更黑，持续数小时或数天，也可持续数周或数月。
长期慢性的日晒除了不易被察觉的光老化，也可出现光暴露部位皮肤表皮和真皮细胞的损伤，出现以皮肤增厚及瘙痒为表现的多形性日光疹、光敏性皮炎等疾患；甚至诱发各种皮肤癌如基底细胞癌、鳞状细胞癌和恶性黑素瘤的发生。世界卫生组织的国际癌症研究机构将阳光划分为Ⅰ类致癌物。
日晒还会使黄褐斑或色素沉着等疾病加重，光敏感亦发生于红斑狼疮、皮肌炎等风湿免疫疾病、口唇部单纯疱疹及烟酸缺乏等感染及代谢性疾病的患者。
