La coloració de la pell depèn de tres pigments: la melanina, l’hemoglobina i el carotè.
L’hemoglobina és la proteïna que transporta l’oxigen en la sang. D’aquesta substància depèn el color vermellós de la sang, que varia de tonalitat segons la concentració d’oxigen. La sang que circula per les artèries, rica en oxigen, és d’un color vermell viu; la sang que circula per les venes, és més blavosa perquè és pobra en oxigen. La coloració de la sang dels vasos del derma és visible en la superfície cutània, a la qual dóna un color rosat. Igualment, els canvis en la vascularització de la pell, l’acumulació de sang o les variacions de l’oxigenació de la sang poden generar canvis del color de la pell.
El carotè és un pigment groguenc que procedeix dels vegetals ingerits amb l’alimentació. Aquest pigment s’acumula en el greix de l’hipoderma i en la capa còrnia de l’epidermis. Generalment, hom el troba en quantitats mínimes i influeix poc en el color de la pell.
La melanina és el principal pigment de la pell, i d’ell depenen les diferències de pigmentació entre persones de races diferents i la tonalitat del color cutani en cada persona.
La melanina es localitza en l’epidermis, on és sintetitzada pels melanòcits. El pigment és elaborat a l’interior d’aquestes cèl·lules, en uns corpuscles anomenats melanosomes. La melanina se sintetitza a partir de l’aminoàcid tirosina. Per l’acció de l’enzim tirosinasa, l’aminoàcid es transforma en DOPA (dioxifenilalanina) que, després d’una sèrie de reaccions, dóna lloc a la melanina. En produir-se aquestes reaccions, els melanosomes es transformen en grànuls de melanina. Aquests grànuls es distribueixen a les cèl·lules de l’epidermis a través de les prolongacions dels melanòcits.
La síntesi de melanina és estimulada principalment per les radiacions solars. Les radiacions ultraviolades acceleren les reaccions químiques que generen la formació de melanina. A través d’aquest mecanisme, l’exposició al sol provoca un augment de la pigmentació de la pell.
D’altra banda, la pigmentació de la pell és regulada per la hipòfísi. una glàndula endocrina situada en la base del cervell que, entre d’altres substàncies, secreta l’hormona melanocitostimulant (MSH). Aquesta hormona facilita l’expansió dels grànuls de melanina per les prolongacions del melanòcit i llur pas a les cèl·lules epitelials, i incrementa així la pigmentació.
No totes les persones reaccionen de la mateixa manera a l’estímul de les radiacions solars i de la MSH, perquè la capacitat d’elaborar melanina és determinada genèticament. A causa d’aquesta regulació genètica, les persones de raça negra elaboren una gran quantitat de melanina, mentre que les de raça blanca tenen menys capacitat per a elaborar aquest pigment. Per la mateixa raó, entre persones d’una mateixa raça hi ha també una gran diversitat individual de pigmentació.
La melanina protegeix l’organisme de l’acció dels raigs solars, perquè absorbeix les radiacions. Les persones que tenen poca quantitat de pigment, és a dir, les de pell més blanca, experimenten més trastorns pels efectes dels raigs solars que les de pell més fosca.
El color dels pèls és també determinat per la melanina. Els melanòcits situats en la matriu del fol·licle pilós elaboren melanina, que queda incorporada a la ceratina dels cabells. Amb el pas dels anys, els melanòcits de la matriu pilosa perden la capacitat de sintetitzar tirosinasa, i els pèls perden pigmentació. Així, és habitual que els cabells es tornin grisos o blancs, en una edat que depèn de la predisposició genètica de cada persona.