Si pensa che la dermatite cronica attinica sia causata da una reazione da ipersensibilità di tipo ritardato ad antigeni endogeni fotoindotti. A supporto di questa tesi il profilo di espressione delle molecole di adesione (VCAM1, ICAM1) e di alcune citochine pro-infiammatorie (IL-1, IL-6, IL-8). Nella maggior parte dei pazienti la insorge in un contesto di dermatite o fotodermatite da contatto oppure di dermatite atopica dove si verifica un'attivazione persistente dei linfociti T.