Os principais ingredientes dos filtros solares são moléculas aromáticas conjugadas com grupos carbonil. Essa estrutura geral permite à molécula absorver raios ultravioleta de alta energia e liberar a energia como raios de baixa energia, desse modo prevenindo o ultravioleta, que é danoso à pele, de atingi-la. Então, quando da exposição à luz UV, a maioria dos ingredientes (com a exceção do avobenzona) não sofrem uma modificação química significativa, permitindo a estes ingredientes reter o potencial de absorção de UV sem uma fotodegradação significante.
Há dois tipos de "protetor" solar: o "químico" e o "físico". O físico, muitas vezes chamado de bloqueador solar, contém maior quantidade de dióxido de titânio, que cria uma barreira para a passagem dos raios UV, ou seja funciona como um refletor - esses bloqueadores são aqueles que deixam uma camada branca sobre a pele, devido ao excesso de TiO2(dióxido de titânio). Já os protetores químicos possuem substâncias que interagem com a radiação UV absorvendo-a e sofrendo mudanças em suas estruturas; assim a radiação UV é absorvida por essa fina camada de substâncias e não atinge os melanócitos - esse protetores não deixam aquela camada tão branca quanto os bloqueadores.
