在人类中，黑色素是决定皮肤和头发颜色的主要因素。然而，很少有人知道黑色素几乎存在于身体的每个器官中。黑色素是大脑和神经运作、眼睛视觉以及细胞繁殖所必需的物质。它也存在于内耳的血管纹中。在大脑中，含有黑色素的组织包括延髓和脑干区域内的含色素神经元，例如蓝斑和黑质。它也存在于肾上腺的网状带中。
黑色素靶向自由基
自由基被认为是造成人体细胞广泛损害的元凶。在一篇为《太阳与你的皮肤》网站撰写的文章中，该网站创始人戴安娜·克拉克探讨了黑色素在清除自由基、防止其对皮肤造成损害方面的作用。
黑色素有助于人类生殖
深色色素沉着可防止DNA损伤，吸收人体所需的适量紫外线辐射，并防止叶酸缺乏。叶酸是一种水溶性维生素B复合物，天然存在于绿叶蔬菜、全谷物和柑橘类水果中。女性需要叶酸来维持卵子健康、卵子正常着床以及受精后胎盘的正常发育。叶酸是男性正常精子生成所必需的。此外，叶酸对胎儿生长、器官发育和神经管发育至关重要。叶酸在高强度紫外线照射下会分解。深色皮肤的女性患神经管缺陷的几率最低。
黑色素：组织分子
弗兰克·巴尔博士是黑色素组织能力及其他特性的先驱发现者，他在其技术著作《黑色素：组织分子》中提出了一个理论。“我们提出一个假说，认为（神经）黑色素（与其他色素分子，如异戊烯类色素分子一起）在生命系统中发挥着重要的组织分子作用。黑色素被描述为一个组织‘触发器’，能够利用光子-（电子）-光子转换、自由基-氧化还原机制、离子交换机制、半导体开关功能等已知特性，将能量引导至关键的分子系统和敏感的蛋白酶级联层级。黑色素被认为能够调节多种分子相互作用和代谢过程。”
黑色素让肌肤更年轻
阳光照射可能会导致皮肤过早老化。肤色较深的人往往较少出现衰老迹象。《棕色皮肤》一书的作者、皮肤科医生苏珊·C·泰勒指出，黑人和其他有色人种通常比肤色较浅的同龄人看起来更年轻，因为他们皮肤中黑色素含量更高。泰勒表示，黑色素含量的增加可以保护皮肤免受短期阳光伤害，以及长期衰老迹象，例如老年斑、深皱纹和皮肤粗糙。
黑色素可以中和除紫外线以外的其他危险辐射的有害影响
黑色素能够吸收大量能量，但吸收这些能量时不会产生大量热量，因为它可以将有害能量转化为有用能量。美国国家西部皮肤病理咨询服务中心主任、皮肤科医生兼皮肤病理学家利昂·埃德尔斯坦博士指出，黑色素能够吸收各种类型的大量能量，包括来自阳光、X光机的能量，以及细胞代谢过程中产生的能量。他的理论是，黑色素能够中和这些能量的潜在有害影响。
有效抵御紫外线辐射
阳光照射可能会导致皮肤过早老化，以及各种皮肤癌。您抵御太阳紫外线辐射潜在损伤的能力取决于皮肤中黑色素的含量，而黑色素的含量又取决于皮肤表层下活跃的黑色素细胞的数量。黑色素是一种有效的光吸收剂；这种色素能够消散超过 99.9% 的紫外线辐射。即使是肤色最白的人，体内的黑色素细胞也会在阳光照射后产生更多的黑色素，从而产生所谓的“晒黑”效果。然而，黑色素所能提供的保护程度是有限的，而天生肤色较黑的人的黑色素水平会更高。