L'épiderme exerce une fonction barrière de protection contre son environnement et ses agressions par un processus complexe de différenciation des kératinocytes, qui aboutit à l'élaboration d'une couche cornée hautement protectrice. Ce programme correspond à l'expression de nombreux gènes spécifiques activés puis réprimés de manière séquentielle et coordonnée, et implique de nombreux facteurs de transcription, enzymes, lipides et protéines structurales. Une des modifications majeures du processus de différenciation épidermique concerne l'expression des kératines, filaments structuraux présents dans le cytoplasme de tous les kératinocytes. Parmi les protéines associées aux kératines, la filaggrine participe à la formation d'une matrice interfilamenteuse, au niveau de la couche cornée, et ses produits de dégradation contribuent au maintien de l'hydratation cutanée. Les jonctions assurent la cohésion cellulaire et l'organisation spatiale du cytosquelette cellulaire, et jouent un rôle fondamental dans la stratification des kératinocytes. De nombreuses protéines transmembranaires et intracellulaires constituent ces jonctions, qui sont des zones d'ancrage pour les tonofilaments de kératine. Dans les dernières étapes de la différenciation kératinocytaire, la plupart des constituants intracellulaires sont dégradés par protéolyse, alors qu'apparaît une nouvelle structure, l'enveloppe cornée, à laquelle sont associées de nombreuses protéines rendues insolubles par la formation de ponts grâce à l'action de transglutaminases spécifiques et calcium dépendantes. Un ciment intercellulaire lipidique, notamment constitué de céramides, confère à la couche cornée ses propriétés imperméables. La desquamation, régulée par des protéases spécifiques et compensée par un apport constant de cellules épidermiques, contribue à l'homéostasie épidermique. De nombreux facteurs de croissance, le calcium, les dérivés des vitamines A et D₃ sont d'importants régulateurs de la prolifération et de la différenciation kératinocytaires.