Avant de comparer l'efficacité des crèmes solaires bio et non-bio, il est important de savoir ce qui les différencie. Un soin solaire bio est avant tout un cosmétique naturel encadré par une réglementation plus stricte. Contrairement à ce que l’on pense parfois, tous les cosmétiques naturels ne sont pas bio : pour mériter cette appellation, un soin doit répondre à un ensemble de critères définis par des labels de référence. Parmi les plus connus en France, on retrouve Cosmebio, un organisme qui certifie les produits selon des normes précises, comme le référentiel COSMOS. Ce dernier couvre en détail tous les aspects de l'approvisionnement, de la fabrication, de la commercialisation et du contrôle des produits cosmétiques. Pour qu'un produit cosmétique, y compris une crème solaire, soit considéré comme bio, il doit respecter les règles suivantes :
Une crème solaire bio doit renfermer au moins 95% d'ingrédients d’origine naturelle.
95% des végétaux contenus dans la formule doivent être issus de l’agriculture biologique.
Au moins 20% des ingrédients doivent être bio. Ce pourcentage peut paraître faible, mais il s’explique par la présence importante d’eau dans les formules cosmétiques, souvent autour de 70 à 80%. Or, l’eau ne peut pas être certifiée bio, car elle ne provient pas de l’agriculture, tout comme les minéraux.
Autre différence centrale : les crèmes solaires bio utilisent uniquement des filtres minéraux.
Les crèmes solaires bio n'ont donc droit qu'à deux filtres : le dioxyde de titane (TiO₂) et l’oxyde de zinc (ZnO). Aussi efficaces que les filtres organiques et ayant un mode de fonctionnement similaire, les filtres minéraux soulèvent toutefois des défis en termes de texture et de fini sur la peau : ils sont souvent accusés d'être blanchissants, sauf lorsqu'ils sont utilisés sous forme de nanoparticules, ce qui est interdit par la plupart des labels bio. Cette particularité des crèmes solaires bio peut être une limite pour les peaux mates.
Au contraire, les crèmes solaires non-bio utilisent principalement des filtres organiques, aussi appelés filtres chimiques, parfois associés à des filtres minéraux. Avec 26 filtres solaires chimiques autorisés dans l'Union Européenne et 14 aux États-Unis, on voit que les crèmes solaires non-bio ont accès à un choix de formulation beaucoup plus large. Ces filtres sont très efficaces et permettent des textures légères et invisibles, mais certains d’entre eux sont controversés pour leur toxicité potentielle sur les coraux, la faune marine, ou pour leur action possible sur le système hormonal humain. En plus des filtres organiques, les crèmes solaires bio excluent les actifs polluants, par exemple ceux dérivés du pétrole, comme les silicones, les huiles minérales et les polymères plastiques. Certaines techniques de transformation polluantes, telles que l’ionisation ou l’éthoxylation, sont également proscrites.