环丁烷嘧啶二聚体直接以光化学作用还原。修复酶察觉损伤后，会吸收波长>300 nm的光线（即荧光及紫外光），令光化学作用产生，将二聚体还原。核苷酸切除修复则是更通用的DNA维修方式。在这过程中，环丁烷嘧啶二聚体被切除，并合成新的DNA来填补该区域。着色性干皮症正是因患者无法进行核苷酸切除修复而导致的遗传病，患者皮肤细胞被紫外光破坏后无法修复，导致皮肤变色及诱发癌变。人类中，没有修复的嘧啶二聚体可引致黑色素瘤。