D'un point de vue biochimique, plusieurs études ont mis en évidence que la production de sébum par les glandes sébacées était insuffisante chez les personnes ayant une peau sèche. Cela provoque une fragilisation du film hydrolipidique, présent à la surface de l'épiderme et dont le rôle principal est de maintenir la peau hydratée et protégée des agressions externes.
De plus, on observe une carence en facteurs naturels d’hydratation (NMF) chez les personnes à la peau sèche. Ces derniers sont un ensemble de composés aux propriétés hygroscopiques chargés de capter et de retenir l’eau au sein de la matrice intracornéocytaire, la partie la plus externe de l'épiderme. Enfin, la synthèse des céramides, des lipides jouant un rôle de ciment intercellulaire, est diminuée dans une peau sèche, ce qui impacte la fonction barrière de l'épiderme.
Cette sécheresse cutanée peut également être occasionnée par différents facteurs internes et externes. Généralement, il s'agit d’un type de peau héréditaire, due, comme mentionné précédemment, à une carence en lipides et à une production de sébum insuffisante. Cette production peut aussi être influencée par des facteurs hormonaux comme la ménopause chez les femmes.
Certaines affections comme le psoriasis ou l’eczéma peuvent également être responsables de la sécheresse cutanée. Par ailleurs, la capacité de la peau à produire du sébum et à maintenir les molécules d’eau dans les cellules diminue avec l’âge. En vieillissant, la couche cornée, la partie la plus externe de l'épiderme, perd en efficacité, car les processus internes de la peau sont plus lents. Enfin, la sécheresse de la peau peut aussi être associée à un climat sec, à des températures froides, à un chauffage en intérieur excessif ou à l'utilisation de produits inadaptés.