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El protector solar debe su poder protector a unos ingredientes denominados «filtros solares», que se clasifican en dos grupos. «Mineral» es el nombre común que se da a los filtros inorgánicos, de los que solo hay dos: el óxido de zinc y el dióxido de titanio. «Químico» es el nombre común que se da a los filtros orgánicos, que son compuestos a base de carbono y abarcan múltiples ingredientes diferentes. Un protector solar mineral utiliza únicamente filtros inorgánicos, uno químico utiliza únicamente filtros orgánicos, y aquel que combina ambos se conoce como híbrido.

Ambos tipos de filtros protegen la piel principalmente absorbiendo la radiación UV. Los filtros minerales, junto con algunos orgánicos, también reflejan una pequeña parte de la misma.

El SPF mide la protección frente a la radiación UVB. En la UE, el SPF más alto que puede aparecer en la etiqueta de un protector solar cosmético es el SPF 50+, que corresponde a la categoría de «protección muy alta» y se utiliza cuando el SPF medido es de 60 o superior.

Algunos protectores solares, normalmente diseñados para afecciones cutáneas específicas, se clasifican como productos sanitarios en lugar de como cosméticos, y pueden indicar valores más altos, como el SPF 100.