日焼けによる炎症は、太陽光に含まれる紫外線を浴びることが原因であり、特に紫外線の種類の一つであるUVB（中波長紫外線）により引きおこされます。

強い紫外線を浴びると、お肌は活性酸素や過酸化脂質が多く作られ、細胞が傷つけられます。
傷つけられた細胞からは化学伝達物質が放出され、炎症反応がはじまります。
ほてりを伴うことで腫れや痛みを生じ、さらに炎症が強まる場合があります。

日焼けによる炎症は一過性の現象であり、皮膚が赤くなり始めて24時間程度でピークになり徐々に消失します。
しかし紫外線を長期間浴び日焼けを繰り返すことは、シミやシワ、たるみといったお肌の老化現象の原因となります。

また免疫機能が低下する為、様々な刺激に対してお肌は敏感になりやすく、皮膚がんの発症の原因とも言われています。