人類皮膚顏色不同，並不是因含有不同色素造成的，皮膚顏色的深淺，與黑色素在皮膚中的含量及分佈狀態（顆粒狀或分散狀）有關。皮膚由兩層組成，表皮層及真皮層。表皮層由四層組成，由外向裏為角化層、透明層、顆粒層，最裏層為生髮層，也叫馬爾比基氏層。表皮分層以手掌及足底皮膚較為完全，而在其他部位可能隻見到兩層──生髮層及角化層。黑色素集中在表皮的生髮層的細胞中及細胞間，而表皮的角質化細胞中是沒有色素的。人類皮膚的真皮層中一般也是沒有黑色素的，但當在真皮中具有色素時，由於於色素透過皮膚而呈現青色的斑，如在新生兒的骶部及臀部，往往可以看到灰青色的斑，就是這麼形成的。此外，皮膚的顏色還和微血管中的血液、皮膚的粗糙程度及濕潤程度有關。身體在不同部位的顏色也常常不完全一樣，背部的顏色比胸部要深得多，四肢伸側比屈側的顏色要深些，顏色最深處是在會陰部及乳頭處。手掌和腳掌是全身顏色最淺的部位，甚至在色素極深的人群中，這些部位的顏色也明顯地比其他部位淺，不同的生活條件也會造成皮膚顏色深淺的不同。
膚色是人種分類的重要標志之一，觀察皮膚的顏色的方法有許多種，現在人類學傢在實際工作中大多采用馮魯向氏膚色模型表，觀察部位主要是上臂內側，此模型表由36塊不同顏色的玻璃組成，分為五級，即十分淺、淺、中等、深、十分深色皮膚。膚色最淺的是北歐居民，其膚色呈粉色，主要是微血管顏色透過皮膚的緣故；膚色最深的要算巴佈亞人、美拉尼西亞人，特別是非洲的黑人。