黑色素细胞属于腺细胞，具有树状突起，细胞中含有形成黑色素的膜性细胞器黑色素小体。黑色素细胞能通过树状突起，与角质形成细胞构成一个表皮黑色素单位。黑色素合成过程为：一、在酪氨酸酶的催化作用下，酪氨酸被氧化为多巴醌。二、多巴醌自动氧化生成多巴和多巴色素，多巴是酪氨酸酶的底物，它被催化后再生成多巴醌。三、多巴色素反应产物5，6---二羟基吲哚（DHI）和5，6---二羟基吲哚酸（DHICA）经一系列氧化反应生成真黑色素，是皮肤色素主要组份。

酪氨酸酶又称为多酚氧化酶，是由2个铜离子与酶蛋白结合的金属酶，酪氨酸酶具有单酚加羟酶和二酚氧化酶活性，其催化反应过程：首先催化单酚为二酚，再将二酚催化为醌类化合物，醌类再在无酶条件下聚合为黑色素类。