Dunkle Sommersprossen auf der Hautoberfläche können verschiedene Ursachen haben. Die üblichen Schuldigen sind eine lebenslange übermäßige Sonnenexposition, eine genetische Veranlagung für Sommersprossen und eine Kombination beider Faktoren. Gelegentlich können Krankheiten auch zu dunklen Flecken auf der Haut führen. Ein Beispiel ist das Melanom, eine schwere Form von Hautkrebs, und ein anderes ist Xeroderma pigmentosum, eine relativ seltene Erkrankung, bei der Patienten ungewöhnlich empfindlich auf alle ultravioletten Lichtquellen reagieren. In fast allen Fällen sind dunkle Sommersprossen oder Flecken harmlos und stellen keine ernsthafte Gesundheitsgefahr dar.
Die wissenschaftliche Hauptursache für dunkle Sommersprossen und eine erhöhte Hautpigmentierung ist das Vorhandensein von Epidermiszellen, die Melanozyten genannt werden. Wenn die Haut ultraviolettem Licht ausgesetzt ist, versuchen Melanozyten, die inneren Hautschichten zu schützen, indem sie das Pigment Melanin produzieren, das ultraviolette Strahlen besser absorbiert und hilft, weitere Schäden der tiefen Epidermis zu verhindern. Menschen, die viel Melanin produzieren können, haben normalerweise eine dunklere Haut, weniger Sommersprossen und verbrennen nicht so leicht. Bei anderen Menschen kommt das Melanin in kleinen Clustern vor, was zu mehr Sommersprossen führt als bei Menschen mit dunklerer Haut. Diese Sommersprossen können in einigen Fällen von hellbraun bis dunkelbraun oder sogar rötlich sein.
Sonnenbrand-Sommersprossen und einfache Sommersprossen sind die beiden häufigsten Arten von Sommersprossen. Einfache Sommersprossen erscheinen typischerweise während der Kindheit und sind klein und ziemlich hell; sie können genetisch vererbt werden oder durch normale Sonneneinstrahlung entstehen, insbesondere bei Menschen mit heller Haut. Sonnenbrand-Sommersprossen sind dunkler, größer und können unregelmäßig geformte Ränder haben. Diese Arten von Hautflecken werden normalerweise durch häufige Sonnenbrände verursacht und treten am häufigsten an Armen, Rücken und Schultern auf. Beide Arten von Sommersprossen treten am häufigsten bei sonnigem Sommerwetter auf und können in den Wintermonaten verblassen.
Der Pluralbegriff Lentigines bezieht sich auf dunkle Sommersprossen, die sich im Laufe der Zeit entwickeln und nicht verblassen. Obwohl sie dunkler als normal gefärbte Sommersprossen sind, sind Lentigines normal und weisen normalerweise nicht auf eine Gesundheitsgefahr hin. Im mittleren Alter können Erwachsene, die im Laufe ihres Lebens schwere Sonnenbrände und übermäßige UV-Strahlung erlitten haben, Lentigines sowie seborrhoische Keratosen entwickeln. Diese Keratosen sind erhabene, raue Hautstellen, die von hellbraun bis schwarz reichen können. Wie andere Hautverfärbungen sind seborrhoische Keratosen typischerweise gutartig und bergen keine ernsthaften Gesundheitsrisiken.