黄褐斑的组织学表现主要是表皮基底层及其浅层的黑色素颗粒增加。当然，其程度和黄褐斑的病变程度成正比。有时表现为色素细胞数量的增加，也可表现为单个色素细胞的增大，黄褐斑的病变是否和这种黑色素细胞的变化有关还不是十分清楚。真皮的变化是弹力纤维的变性和噬黑色素细胞的出现，前者是中老年人皮肤暴露部位的正常改变，后者是炎症性色素沉着的结果，并不是黄褐斑所特有的组织学变化。有些黄褐斑的真皮层也有黑色素增多，所以有人认为还可分为表皮性黄褐斑和真皮性黄褐斑。
黄褐斑的病因至今不清，有很多推测，包括内分泌学说，认为和雌激素有关，但此学说难以解释黄褐斑出现在一些摘除卵巢的病人以及男性病人的脸上。还有精神压力学说，但这种学说难以解释为什么色斑仅仅出现在某些特定的部位。比较新颖的解释是由于长期刺激某些部位，导致该部位的皮肤屏障作用下降，从而出现色素沉着，类似于一些特定的炎症性色素沉着。支持这一解释的事实是：大约3/4的患者在询问病史时有用力揉搓和清洗面部的习惯，停止刺激皮肤后黄褐斑的症状会有所好转;使用一些创伤性的治疗往往没有效果，而且会加重黄褐斑的症状。
至今对黄褐斑还没有一种特效的治疗手段，如果贸然使用一些创伤性的方法(比如激光等)治疗黄褐斑，往往会产生相反的作用，有时候还会引起医疗纠纷。有一些控制在表皮层的治疗手段可能会暂时缓解表皮层的黄褐斑，但是对于更深层的黄褐斑没有效果，很快就会出现复发。
目前来看在所有黄褐斑的治疗方法中，口服氨甲环酸的保守治疗效果最好。可以低剂量(250mg，Bid)长时间(6-30个月)的服用氨甲环酸，一般1-2个月出现效果，有效率达到80%。此方法在日本已经使用了将近20年，效果很好，副作用很小，在日本已经成为治疗黄褐斑的首选方法。其治疗机理尚未明确，一般认为胞浆素(Plasmin)对色素细胞的增殖或黑色素形成的某个环节有活化的作用，而氨甲环酸可能有抑制胞浆素的作用，也有可能是直接产生治疗作用。此外，也有人认为氨甲环酸可能可以阻断黑色素形成的某个环节。值得注意的是，在口服药物的同时，一定要嘱咐患者停止一切刺激皮肤的美容操作，避免继续过度刺激面部的皮肤，尤其是黄褐斑的部位，有人甚至认为这比服药本身还要重要。
方一：芦荟粉30g、绿豆粉15g，加少许鸡蛋白调匀，每天涂斑3次，坚持几个月，黄褐斑或可逐渐淡化。
方二：将青蒿、薄荷、积雪草、凌霄花各10g，每日泡茶饮，可以散瘀解郁，还可以拮抗因日光照射加重黄褐斑的趋势。
