Finsen, da studente di medicina, notò una rinascita di forza e di resistenza ogni volta che si esponeva alla luce del sole; questa osservazione stimolò il desiderio di esplorare anche i suoi effetti fisiologici: "La mia malattia ha svolto un ruolo molto importante per la mia crescita… La malattia è stata responsabile dell'inizio dello studio sulla luce: io soffrivo di anemia e stanchezza… ho iniziato a credere che avrei potuto migliorare la mia condizione esponendomi sempre di più alla luce del sole. Perciò ho speso più tempo possibile sotto i suoi raggi. Da medico entusiasta, ero certamente molto interessato nel conoscere quali benefici il sole potesse darmi…”. Oltre che scoprire i benefici della luce del sole sulla propria salute, Finsen osservò come ciò potesse avere effetto anche sugli animali. Tale consapevolezza nacque dall'osservazione dei movimenti degli embrioni di rana, i quali aumentavano dall'esposizione diretta della luce solare: dal momento che quest'ultima risulta essere composta dall'insieme di più onde monocromatiche, Finsen studiò l'effetto di ognuna di essa sui movimenti degli embrioni di rana, scoprendo che erano dovuti principalmente dall'azione dei raggi chimici, ovvero dei raggi azzurri e violetti. Successivamente osservò che facendo passare la luce solare attraverso una sottile parete di vetro, i movimenti degli embrioni diminuivano drasticamente: ciò era dovuto dal fatto che il vetro trattiene i raggi chimici, che nello spettro solare si trovano al di là dei raggi violetti (perciò detti ultravioletti) e che non sono visibili; soppressi tali raggi, ne consegue una minor eccitazione negli embrioni. Subito dopo, Finsen studiò l'abbrunamento che segue il rossore dovuto ad una prolungata esposizione al sole, ritenendo che tale particolare pigmento si presentasse come difesa da un eccessivo eccitamento apportato dalla luce. La consapevolezza di ciò derivò da un esperimento effettuato sul suo stesso corpo: si tinse con inchiostro di china una striscia dell'avambraccio, e lo espose per tre ore ad un sole caldissimo; successivamente, lavato via il nero, si accorse che al posto della striscia la pelle era bianca e normale, mentre attorno si presentava come rossa e indolenzita, a cui poi seguì una pigmentazione abbastanza forte. Ripetendo lo stesso esperimento, ma senza annerire il braccio, ebbe un risultato esattamente opposto: la zona bianca e normale si arrossì, mentre quella già pigmentata non cambiò di colore.