Melanin produceras av melanocyt celler i överhuden, eller det yttersta hudskiktet (det tjockare, tuffare skiktet under kallas dermis). Dessa melanocyter ligger i det nedersta skiktet av överhuden, kallat stratum basale eller "basal lager". Melanin finns i flera subtyper, den vanligaste är eumelanin och en sekundär typ känd som pheomelanin.

Melanin är en kemikalie med ganska låg molekylmassa (318,3 g /mol, mindre än dubbelt så mycket som glukos). Dess molekylformel är C <18> <10> <2> <4. Människor med mörkare hud har faktiskt inte fler melanocyter än ljusare hudar. istället, hos människor med mörkare hud, är en högre fraktion av generna i melanocyter som är ansvariga för melaninproduktionen påslagen. Detta innebär att mycket mer melanin produceras per cell hos mörkare hudar, inte att mörkare personer har fler celler som ger samma resultatnivå. Detta har viktiga konsekvenser för evolutionsantropologin, eftersom det tyder på att dagens ljusare europeiska människor delar djupa förfäder med människor i Afrika vars hud förblir mörkare idag tack vare olika miljöförhållanden. Många människor från Nordvästra Europa har tappat förmågan att utveckla solbränna eftersom den DNA-strängen de har som koder för ytterligare melanin finns men inte längre kan aktiveras. Sådana människors förmåga att tolerera ultraviolett (UV) ljus i allmänhet reduceras kraftigt.

Vid mikroskopisk undersökning verkar eumelanin brunt med ett finkornigt utseende. Ämnet sprider inte ljus i märkbar utsträckning, eftersom man förväntar sig något som verkar mörkt. De enskilda melaningranulaten har en maximal diameter på cirka 800 nanometer, eller lite under en miljondels meter (motsvarande en tusendels millimeter). Detta skiljer melanin från några vanliga metaboliter av pigment i blodet, som tenderar att vara större och sprida ljus mer, och är gröna, gula eller rödbruna i färg i motsats till det vanliga brunet av melanin.
Melanins funktion

Melanins syfte har inget att göra med mänsklig fåfänga och allt att göra med att skydda organismen. UV-strålning från solen är ett välkänt cancerframkallande ämne, och vid tillräckligt hög exponering kan det leda till ett antal relaterade typer av melanom, som är maligniteter i huden. Melanomer kan vara dödliga; av de cirka 54 000 amerikaner som diagnostiseras med ett melanom varje år, dör cirka 8 000 av det. Risken för malignt melanom bland människor med europeiskt ursprung är tio gånger högre än afroamerikanerna.

Vissa människor och djur har väldigt lite melanin i kroppen alls. Detta tillstånd kallas albinism och resulterar i att drabbade personer är mer utsatta för UV-solskador.
Melanin och hudpigmentering