O protetor solar deve o seu poder protetor a ingredientes denominados filtros solares, que se dividem em dois grupos. «Mineral» é o nome comum dado aos filtros inorgânicos, dos quais existem apenas dois: o óxido de zinco e o dióxido de titânio. «Químico» é o nome comum dado aos filtros orgânicos, que são compostos à base de carbono e abrangem vários ingredientes diferentes. Um protetor solar mineral utiliza apenas filtros inorgânicos, um protetor solar químico utiliza apenas filtros orgânicos e um protetor solar que combina ambos é conhecido como híbrido.
Ambos os tipos de filtros protegem a pele principalmente através da absorção da radiação UV. Os filtros minerais, juntamente com alguns filtros orgânicos, também refletem uma pequena parte dessa radiação.