防晒剂根据作用机制可分为化学防晒剂和物理防晒剂。
化学防晒剂的作用机制是吸收紫外线，故又称紫外线吸收剂，常用的包括对氨基苯甲酸类、水杨酸类、肉桂酸类、二苯甲酮类等，它们能吸收使皮肤产生红斑的中波紫外线（UVB.又称晒红段，波长280~320nm），及使皮肤变黑的长波紫外线（UVA.又称晒黑段波长320~400nm）。从而有效防止皮肤晒红晒黑。
物理性防晒剂的作用机制是将紫外线反射出去，故又称紫外线屏蔽剂，常用的包括氧化锌、氧化镁、二氧化钛等无机粉体，这些粉体是通过散射作用减少紫外线与皮肤的接触，从而防止紫外线对皮肤的侵害。
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