Kem chống nắng vật lý gồm 2 thành phần chính là Titanium dioxide và ZinC oxide. Cả hai đều hoạt động bằng cách làm lệch hướng hoặc tán xạ các tia tử ngoại gây hại cho làn da. Trong khi đó, kem chống nắng hóa học là loại kem chống nắng hữa cơ với các thành phần chính: avobenzone, sulisobenzone,… Nó hoạt động như một màng lọc làm từ hóa học: hấp thụ ánh nắng, thấm tia UV vào trong da và chuyển hóa cho chúng có năng lượng yếu hơn trên da.Nguyên lý hoạt động của kem chống nắng vật lý là tạo lớp màng chắn bảo vệ giúp ngăn chặn, phát tán và phản xạ tia UV, khiến chúng không thể xuyên qua da được. Kem nằm trên bề mặt da như một lớp áo, một bức tường có khả năng phản xạ lại tia cực tím.Nói một cách hình tượng thì kem chống nắng hóa học hoạt động như bóng bọt biển, nó hấp thụ tia nắng mặt trời. Còn kem chống nắng vật lý hoạt động như một cái khiên. Nó sẽ phản chiếu hoặc ngăn không cho tia mặt trời xuyên vào da.Ưu điểm của kem chống nắng vật lý là bảo vệ da khỏi tia UVA và UVB, giữ được lâu, rất lành cho da, ít gây kích ứng và bền vững dưới nắng. Kem chống nắng vật lý không tạo nên các gốc tự do gây tổn hại đến tế bào, đồng thời không thẩm thấu vào da gây ách tắc các lỗ chân lông khiến da bị bí.Tuy nhiên, vì tạo một lớp màng bảo vệ nên kem chống nắng vật lý sẽ để lại trên mặt bạn một lớp trắng xoá như chú hề, để lâu gây cảm giác hơi bí và dễ gây bóng nhờn. Hiện nay với công nghệ mỹ phẩm hiện đại, các loại kem chống nắng thế hệ mới có thành phần cấu tạo từ vi hạt đã phần nào cải thiện được yếu điểm trên, lớp kem chống nắng không còn trắng xóa mà chỉ còn lại một màng trắng mỏng. Với những ai có trang điểm thì có thể che đi bằng kem nền, phấn phủ nhưng với những người không trang điểm, thì kem chống nắng vật lý sẽ khiến làn da trên khuôn mặt bản hơi đổi tông một chút..

Kem chống nắng vật lý được khuyên dùng cho da nhạy cảm, da dầu mụn. Bởi đặc điểm của 2 loại da này chính là nhạy cảm và rất dễ kích ứng với các loại mỹ phẩm, nhất là các loại mỹ phẩm có chứa nhiều thành phần hoá học. Lý do là bởi loại kem chống nắng này có chứa rất nhiều thành phần hóa học như avobenzone, oxybenzone, sulisobenzone… để chuyển hóa tia UV thành bước sóng năng lượng tốt hơn.Chính vì vậy, các chuyên gia da liễu khuyên rằng với những người có làn da nhờn mụn hoặc nhạy cảm thì lựa tối ưu nhất để chống lại tia UV gây hại đó là sử dụng kem chống nắng vật lý. Nguyên nhân đơn giản nhất để lý giải chính là các thành phần của kem chống nắng vật lý thường lành tính và ít nhất là nó không thẩm thấu quá sâu vào da, khó "kích thích" cảm giác nhạy cảm dưới da.Kem chống nắng vật lý có công dụng bảo vệ da rất tốt, tuy nhiên sản phẩm này chỉ thực sự phát huy hết công dụng tối đa của mình khi bạn biết cách sử dụng. Với loại kem này thì tốt nhất là thoa đều lên da 30 phút trước khi ra ngoài, để "khởi động" các thành phần chống nắng, tạo lớp màng bảo vệ da toàn diện. Trong điều kiện làm việc liên tục với ánh nắng mặt trời thì nên dặm kem lại sau 2 tiếng đồng hồ, dặm khi đi chơi, ra quá nhiều mồ hôi.Mặc dù mỗi loại kem chống nắng sẽ phù hợp với từng loại da, điều đó cũng không có nghĩa là da bạn chắc chắn sẽ chỉ phù hợp với một loại kem chống nắng. Đây là bước dưỡng cần phải được sử dụng quanh năm, do vậy qua các mùa da mặt bạn có thể thường xuyên thay đổi. Để chọn lựa đúng loại kem chống nắng thích hợp nhất, hãy chú ý tới sự thay đổi của da và sau đó sử dụng một cách linh hoạt. Nguyên tắc chung là da càng trắng càng dễ bắt nắng, thì cần kem chống nắng có chỉ số SPF càng cao.