Les cernes vasculaires se caractérisent par une pigmentation violacée à bleutée, plus ou moins intense, qui apparaît sur la paupière inférieure. Ce phénomène est lié à une défaillance de la microcirculation sanguine et lymphatique dans la zone fragile du contour de l’œil. En effet, la peau péri-orbitaire est extrêmement fine – souvent moins de 0,5 mm d’épaisseur – et pauvre en tissu adipeux, ce qui rend les vaisseaux sanguins sous-jacents facilement visibles. Lorsque la circulation sanguine est ralentie ou perturbée, les pigments sanguins, principalement la bilirubine et les dérivés de l’hémoglobine comme la biliverdine, s’accumulent sous les yeux. Ces pigments mal drainés confèrent alors aux cernes vasculaires leur teinte bleu-violet caractéristique. Ces dépôts pigmentaires sont le résultat d'une dégradation incomplète des globules rouges qui s'échappent des microvaisseaux fragiles, un phénomène parfois accentué par une fragilité capillaire constitutionnelle. En parallèle, un drainage lymphatique insuffisant empêche l'élimination optimale de ces pigments, aggravant leur accumulation dans les tissus sous-cutanés
Ce type de cernes est particulièrement fréquent chez les personnes ayant une peau claire ou fine, car celle-ci laisse plus facilement transparaître les vaisseaux. L'hérédité joue aussi un rôle important dans la survenue des cernes bleutés : certaines personnes naissent avec une vascularisation plus marquée ou une peau naturellement plus translucide autour des yeux. Par ailleurs, le vieillissement a tendance à accentuer les cernes vasculaires car, avec l'âge, la peau s'amincit et la tonicité vasculaire diminue, ce qui aggrave la stase sanguine et renforce la visibilité des vaisseaux. Chez certaines personnes, les variations hormonales, liées par exemple au cycle menstruel ou à la grossesse, peuvent également favoriser une congestion veineuse péri-orbitaire, accentuant temporairement les cernes bleutés.
Outre ces facteurs intrinsèques, plusieurs éléments liés au mode de vie contribuent à accentuer ces cernes, comme le manque de sommeil, qui perturbe le retour veineux et favorise la dilatation des capillaires, le tabagisme, qui altère la microcirculation et augmente le stress oxydatif, la consommation d’alcool, responsable d’une vasodilatation transitoire, et les expositions répétées aux écrans, qui favorisent la congestion veineuse.
Les cernes bleutés peuvent être atténués en agissant à la fois sur l’hygiène de vie (sommeil réparateur, réduction des excitants...), grâce à certains actifs cosmétiques (caféine, huile essentielle d'hélichryse italienne...) et, si besoin, en ayant recours à des techniques de médecine esthétique (laser, carboxythérapie, radiofréquence...).