氧化鋅是一種重要而且使用廣泛的物理防曬劑，屏蔽紫外線的原理為吸收和散射。氧化鋅屬于N型半導(dǎo)體，價(jià)帶上的電子可以接受紫外線中的能量發(fā)生躍遷，這也是它們吸收紫外線的原理。而散射紫外線的功能就和材料的粒徑相關(guān)，當(dāng)尺寸遠(yuǎn)小于紫外線的波長(zhǎng)時(shí)，粒子就可以將作用在其上的紫外線向各個(gè)方向散射，從而減小照射方向的紫外線強(qiáng)度。此外，如果這原料的粒徑過(guò)大，涂在皮膚上會(huì)出現(xiàn)不自然的白化現(xiàn)象。因此納米級(jí)微粒與通常尺寸相比有著顯著的優(yōu)勢(shì)。

納米氧化鋅是穩(wěn)定的化合物，可以提供廣譜的紫外保護(hù)（UVA和UVB），同時(shí)還有抗菌和抗炎的作用，幾乎在各國(guó)對(duì)防曬劑的評(píng)價(jià)中都是最安全有效的成分。但它們特別小的尺寸，使得它們有更高的化學(xué)活性，也可能被人體吸收，從而對(duì)人體和環(huán)境有著潛在的危害，因此對(duì)于納米級(jí)氧化鋅的使用還存在著很大的爭(zhēng)議。比如歐盟在2004年的時(shí)候說(shuō)納米氧化鋅會(huì)被吸收，而且可能會(huì)引起DNA損傷。澳大利亞在2006年一份綜述中稱不認(rèn)為納米粒子在皮膚中有吸收。而美國(guó)DNA1999年批準(zhǔn)氧化鋅的使用，但認(rèn)為納米氧化鋅存在安全問(wèn)題而不允許使用，而在2006年批準(zhǔn)納米氧化鋅作為一個(gè)新的有效成分。

納米微粒最令人擔(dān)憂的地方就是它會(huì)釋放出自由基，這會(huì)增加氧化壓力，從而損傷體內(nèi)的蛋白、酯類和DNA。鈦產(chǎn)生的氫氧自由基可能會(huì)對(duì)DNA和細(xì)胞產(chǎn)生損傷，鋅產(chǎn)生氫氧自由基可能會(huì)損害皮膚中的DNA和細(xì)胞結(jié)構(gòu)。另外，當(dāng)你抹了防曬霜洗臉或是游泳，又或者是使用帶防曬系數(shù)的唇膏，就存在著很大的可能將其中含有的納米級(jí)的防曬劑直接通過(guò)吃下去，這樣人體是可以直接吸收的。有研究表明腸子能夠吸收二氧化鈦粒子的直徑在150-500nm（略高于納米水平，相當(dāng)于微米粒子，這種尺寸的粒子防曬劑中也有使用），隨后這些粒子還可以到達(dá)肝臟和脾臟。關(guān)于納米粒子是否能通過(guò)皮膚直接進(jìn)入血液還存在爭(zhēng)議。通過(guò)在動(dòng)物和人手上的實(shí)驗(yàn)表明，納米氧化鋅有1.5-2.3%的吸收。但也有人認(rèn)為人手上的皮膚遠(yuǎn)比嘴唇、眼瞼、大腿內(nèi)側(cè)、腋下等地方要厚實(shí)的多，而且如果皮膚破損處的吸收狀況也會(huì)不同，很快下結(jié)論這種粒子幾乎零吸收是過(guò)于草率的，缺乏更多的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。