Žmonių odos spalvą pirmiausia lemia melanino, oziduoto tirozino polimerų, kurie odoje sudaro tamsios spalvos granules, gamyba. Melanogenezė yra melanino gamyba specializuotose ląstelėse, vadinamose melanocitais. Tokios ląstelės yra odoje, plaukuose ir akyse. Fermentas, tarpininkaujantis šio pigmento gamybai, yra tam tikros rūšies polifenoloksidazė, žinoma kaip tirozinazė.
Melanocitai, kuriuose vyksta melanino gamyba, pirmiausia yra baziniame epidermio lygyje arba odos sluoksnyje. Apie 5-10% šio odos sluoksnio ląstelių yra melanocitai. Melanogenezė visą laiką vyksta foniniame arba baziniame lygyje. Jį taip pat gali aktyvuoti ultravioletinė (UV) spinduliuotė iš saulės.
Šviesios odos žmonės, pavyzdžiui, Šiaurės Europos kilmės, turi žemą bazinį melanogenezės lygį. Jie yra linkę pažeisti odą nuo saulės, nes juose trūksta melanino. Tamsesnės odos spalvos žmonės gamina daug daugiau pigmento ir turi daug geresnę natūralią apsaugą nuo saulės. Šie odos spalvos skirtumai koreliuoja su jautrumu odos vėžio melanomai ir, kaip manoma, atsirado dėl jų protėvių evoliucijos srityse, kuriose saulės ir UV spinduliuotės kiekis skiriasi.
Žemas melanogenezės lygis gali būti naudingas. Didelis melanino kiekis trukdo absorbuoti UV spindulius, reikalingus svarbių junginių, tokių kaip vitaminas D, gamybai. Mažas vitamino D kiekis gali sukelti daugybę įvairių problemų. Tačiau toks melanino kiekis apsaugo nuo folio rūgšties skilimo. Mažas šio junginio kiekis gali sukelti apsigimimus.
Melanogenezės procese dalyvauja fermentas tirozinazė, kuris į aminorūgšties tirozino fenolio grupę įveda deguonies atomą. Dėl to fenolyje yra hidroksilo (OH) grupė. Tada fermentas vykdo antrąją reakciją, pridėdamas kitą hidroksilo grupę šalia pirmosios. Tada jie oksiduojami iki chinonų, nestabilių deguonies junginių, kuriems trūksta vandenilio molekulės. Chinonai ir toliau reaguoja vienas su kitu, kad susidarytų tamsus pigmentas melaninas, kuris vėliau kaupiasi granulėse.
Melanogenezę valdo keli mechanizmai. Jis yra kontroliuojamas hormonų, nes peptidai aktyvuoja receptorius. Daugybė kitų molekulių gali paskatinti melanino gamybą, įskaitant choleros toksiną, vitamino D metabolitus ir retinoinės rūgšties darinius. Kai UV spinduliuotė pažeidžia odos DNR, vienas iš DNR skilimo produktų taip pat gali sukelti šį procesą.