Los melanocitos se encargan de insertar gránulos de melanina en los vecículos celulares especializados, llamados melanosomas. Así después estos son transportados dentro de otras células de la piel localizadas en la epidermis. Los melanosomas en cada recipiente celular se acumulan encima del núcleo de la célula, donde protegen el ADN nuclear de cualquier mutación causada por la ionización o radiación que provocan los rayos ultravioleta del Sol. La gente donde sus ancestros vivieron por largos periodos en regiones cercanas al ecuador generalmente tienen cantidades mayores de eumelanina en su piel. Esto hace que su piel se vea café o bien negra, y los protege de largos periodos de exposición solar, lo que frecuentemente resulta en melanomas en gente con tonos de piel más claros. La piel oscura también tiende a permanecer más flexible y solo muestra unas cuantas líneas de expresión con el paso del tiempo. Como resultado, las caras de la gente de piel obscura tienden a lucir jóvenes por un mayor tiempo que las de gente de piel clara.
En los humanos, la exposición a la luz solar estimula al hígado a que produzca vitamina D. Esto es por que los altos niveles de melanina cutánea actúan como un protector solar natural, la piel obscura puede tener riesgos de deficiencia de vitamina D.
En Escocia, que se localiza en la latitud Norte, los descendientes de los britones tienen piel blanca. Cuando su piel es expuesta brevemente al sol, el escaso contenido de melanina que su cuerpo produce es incapaz de protegerla contra la luz solar. Por lo tanto, su cuerpo produce vitamina D para protegerlos. La vitamina D es encontrada en cantidad en el aceite de pescado, y es necesaria para prevenir el raquitismo, una enfermedad causada por falta de calcio.
En contraste, en África, que está cerca del ecuador, los humanos requieren exposiciones prolongadas al Sol para que este penetre en su piel y así poder producir vitamina D. Esto es completamente normal. Sin embargo, cuando esclavos personas de color empezaron a ser llevados a Inglaterra durante la Revolución industrial, ellos fueron los primeros en mostrar síntomas de raquitismo, crecimiento retardado, piernas arqueadas y fracturas, a causa de la falta de luz solar.
Afortunadamente, en 1930 la vitamina D fue descubierta y así se pudo dispensar como un suplemento a su dieta. En estos días alimentos como la leche o el pan están fortificados con vitamina D.
Estudios recientes arrojan que toda la humanidad se originó en África. Es más probable que los primeros pobladores hayan contado con grandes cantidades de melanocitos produciendo eumelanina. Acorde a esto, la piel obscura (como la muestra la gente originaria de África). Alguna de esta gente migró y se estableció en otras zonas de Asia y Europa, la presión selectiva por la producción de eumelanina disminuyó en climas donde la radiación del sol era ligeramente menos intensa, estas variaciones en los genes, esto inició que la producción de melanina comenzara a desaparecer en la población, resultando en cabello y piel más claras sobre todo en las latitudes más altas. No se sabe si estos cambios fueron generados por selección positiva o bien por cambios genéticos, o bien tal vez por el requerimiento de la vitamina D. Las dos variantes genéticas asociadas con la piel pálida no parecen haber pasado por selección positiva.
Del mismo modo que la gente que migró hacia el norte, los que tienen piel clara y migraron al sur se aclimataron a una radiación solar más fuerte. La piel en mayoría de la gente se obscurece al ser expuesta a luz UV, dándoles así mayor protección cuando es necesario. Este es el sentido psicológico del bronceado. La gente de piel obscura produce mayor eumelanina y es menos común que sufra quemaduras solares y, por ende, de melanoma, que es una forma potencialmente mortal de cáncer de piel, así como otros problemas de salud relacionados, incluyendo la fotodegradación de ciertas vitaminas como las rivoflaminas, carotenoides, tocoferol, y los fólicos.
Las pecas y los lunares se forman en donde se localiza una mayor concentración de melanina en la piel. Están altamente asociados con la piel pálida.
La melanina ayuda a proteger los ojos de la luz ultravioleta así como de la luz visible de alta frecuencia; la gente de ojos azules se encuentra en mayor riesgo de padecer problemas en los ojos relacionados con la radiación solar. Aun así, las lentes oculares se amarillean con la edad agregando mas protección; sin embargo, estas mismas se vuelven mas rígidas y pierden su orden, afectando a la capacidad de cambiar de forma para enfocar de lejos a cerca, una daño probablemente dado por la unión de vitaminas, causada por la exposición a los rayos UVA.
Un reciente descubrimiento hecho por J.D. Simon sugiere que la melanina podría tener un papel relevante dentro de la fotoprotección. La melanina es capaz de ligar efectivamente los iones de metal a través de sus grupos de carboxilato e hidroxifenólicos, y en muchos casos mucho más eficientemente que la poderosa EDTA. Y Así podría servir para neutralizar iones de metal potencialmente tóxicos, protegiendo así el resto de la célula. Esta hipótesis mantiene el hecho de que la pérdida de neuromelanina en la enfermedad de Parkinson está ligada a un incremento en los niveles de hierro en el cerebro.
