紫外线对人体皮肤的影响最为明显。皮肤对紫外线的吸收与其波长有关。波长越短，透入皮肤的深度越小，照射后黑色素沉着较弱;波长越长，透入皮肤的深度越大，照射后黑色素沉着较强。由于受光化学反应的作用，能级较高的光子流能引起细胞内的核蛋白和一些酶的变性。
经科学研究发现，大气中的臭氧每减少1％，照射到地面的紫外线就增加2％，人类的皮肤癌发病率提高2%～4％，白内障的患者将增加0.3%～0.6％。现在居住在距南极洲较近的智利南端海伦娜岬角的居民，已尝到苦头，只要走出家门，就要在衣服遮不住的肤面涂上防晒油，戴上太阳眼镜，否则半小时后，皮肤就晒成鲜艳的粉红色，并伴有痒痛。
皮肤被紫外线照射后，会发生一系列的生物效应反应，这些反应如同一把双刃剑。一方面，日光对人体是有益的。例如促进维生素D的合成、杀菌消毒、治疗某些皮肤病等；另一方面，它可以对人体造成伤害，如引起急性皮肤病晒斑，这在医学上又称为日光性水肿或日光性皮炎，多发生在暴晒后6～24小时。皮肤因过度暴露在阳光下而出现边界清楚的红斑，有灼热或刺痛感，一般2～3天内痊愈。若大面积受晒也可出现红肿、水疱，甚至大疱，可能有明显的疼痛，一般6～7天可以消退，严重时甚至出现全身不适，如畏寒、发热、头痛、乏力、恶心、呕吐等。此外，暴晒后可导致皮肤晒黑、皮肤增生、增厚等现象。
对于长期暴露在日光下工作的人群，如农民、建筑工人、渔民等，可发生慢性皮肤反应，最主要的是皮肤老化。由于长期反复日光照射或紫外线照射，可致皮肤结构及功能逐渐衰退。长期受到紫外线的照射，可使皮肤的色泽变黄、干燥、弹性下降，毛细血管扩张，色素沉着或角化过度，粉刺甚至皱纹，有时被轻微碰撞即可出现淤斑。
流行病学调查及动物实验均提示：长期接受中波及长波紫外线照射的人较易发生皮肤癌，特别是中波紫外线致癌性比长波紫外线致癌性约高出1000倍。此外，紫外线能够加速人体皮肤的老化。在欧美等国，人们习惯于日光浴，每逢节假日都喜欢到海滩晒太阳，要把白色的皮肤晒得变红或呈红褐色才感到满足，因此这些地区皮肤癌的患病率比较高。
美国一个科学小组指出，北美洲上空平流层臭氧含量在最近5年内减少了约百万分之一，皮肤癌发病率则有明显的增加。据不完全统计，目前美国每年皮肤癌症患者就达50万人，其中恶性肿瘤病例25000人，死亡约5000人。有人估计，如果臭氧层中臭氧含量减少10％，地球上的紫外线辐射将增加19％～22％，皮肤癌发病率将增加15％～25％，仅美国死于皮肤癌的人将增加150万人。
近年来，全世界皮肤癌患者呈上升趋势，这也许是由于人们更热衷于阳光浴、所穿的衣服越来越薄和越来越短，使越来越多的皮肤暴露在阳光下，受到过量紫外线照射的缘故。
我国皮肤癌发病情况与亚洲、非洲一些国家（如泰国、菲律宾、越南、几内亚、乌干达等）相似。有学者指出，近年来我国皮肤癌患者有增多趋势，这可能与紫外线增强有关。