La causa exacta por la cual aparece es desconocida, aunque se sospecha un papel fundamental de las hormonas sexuales, ya que el 90% de las personas con melasma son chicas en su edad reproductiva y son frecuentes los antecedentes de embarazo, toma de anticonceptivos o la realización de terapias hormonales previas. Asimismo, la radiación ultravioleta y la exposición solar juegan también un papel fundamental en su origen: con la exposición esta alteración de la pigmentación empeora claramente y viceversa. Cualquiera que sea su origen, el producto final es un depósito de pigmento (melanina) en las capas superficiales y medias de la piel (epidermis y dermis), dentro de unas células denominadas macrófagos. Su duración es variable, aunque suele durar años, con aumentos de coloración durante los meses de exposición solar (verano).