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Les crèmes solaires tirent leur pouvoir protecteur d’ingrédients appelés « filtres solaires », qui se répartissent en deux catégories. Le terme « minéral » désigne communément les filtres inorganiques, dont il n’existe que deux types : l’oxyde de zinc et le dioxyde de titane. Le terme « chimique » désigne communément les filtres organiques, qui sont des composés à base de carbone et regroupent de nombreux ingrédients différents. Une crème solaire minérale utilise uniquement des filtres inorganiques, une crème solaire chimique utilise uniquement des filtres organiques, et une crème solaire combinant les deux est dite « hybride ».

Ces deux types de filtres protègent principalement la peau en absorbant les rayons UV. Les filtres minéraux, ainsi que certains filtres organiques, en réfléchissent également une petite partie.

L'indice SPF mesure la protection contre les rayons UVB. Dans l'Union européenne, l'indice SPF le plus élevé pouvant figurer sur l'étiquette d'un produit solaire cosmétique est le SPF 50+, qui correspond à la catégorie « très haute protection » et s'applique lorsque l'indice SPF mesuré est égal ou supérieur à 60.

Certains produits solaires, généralement conçus pour des problèmes cutanés spécifiques, sont classés comme dispositifs médicaux plutôt que comme produits cosmétiques, et peuvent afficher des valeurs plus élevées, telles que SPF 100.