波紫外线的穿透力有限，因此长波紫外线光化治疗可能仅限于皮肤，但是也有证据显示，皮肤的淋巴球会经由血液循环而引起全身性的反应，目前已知的长波紫外线光化治疗详细机转主要有抑制细胞增生（anti-proliferation）以及免疫抑制。另外，感光剂可刺激黑色素合成，目前认为可能是经由黑色素细胞的增生、黑色素体（melanosome）的黑色素变化（melanization）的增加、转移到角质细胞的黑色素体数量增加、以及环磷酸腺苷（cAMP）的活性增加进而引起酪胺酸（tyrosine）合成的增加。且长波紫外线化学