診斷可以基於日光暴露史、皮膚暴露部位的發紅或水皰、發病與季節的關系、自覺的燒灼感和刺痛感。表皮中有少量壞死的角質形成細胞至大面積的融合壞死。真皮淺層血管擴張，血管周圍有少量淋巴細胞浸潤。
當皮膚暴露在強烈的陽光下幾個小時到十幾個小時，就會在面部、頸部、手背等暴露部位出現皮疹。根據皮膚反應的嚴重程度，分為壹度曬傷和二度曬傷。壹度曬傷表現為日曬後局部皮膚出現彌漫性紅斑，界限清楚，24-36小時為高峰。二度曬傷表現為局部皮膚紅腫，繼而出現水皰甚至大皰，皰壁緊密，有淡黃色皰液。自覺癥狀包括燒灼感或瘙癢。水皰破裂後，它會出現渾濁的表面，很快變幹並結痂，留下色素沈著或色素減退。
日曬後第二天病情達到高峰，可伴有發熱、頭痛、心悸、乏力、惡心、嘔吐等全身癥狀。壹周就能恢復。
本病應與接觸性皮炎和煙酸缺乏相鑒別。接觸性皮炎:有刺激物接觸史，與日曬無關。任何季節均可發生，皮疹發生在接觸部位，是自覺的。煙酸缺乏:除日曬外，在非暴露部位還出現皮疹，常伴有神經系統和消化系統癥狀。