Физические УФ-фильтры (экраны) действуют по принципу отражателя. Они обладают широким спектром действия (поэтому их иногда называют УФ-блоками) и, как правило, не оказывают фотосенсибилизирующего эффекта. Иногда их включают в промышленные солнцезащитные рецептуры наряду с химическими УФ-фильтрами. Это позволяет не только повысить SPF средства, но и снизить содержание химических фильтров и уменьшить их проникновение в кожу.
Некоторые солнцезащитные средства с SPF порядка 50 основаны исключительно на таких физических фильтрах, как диоксид титана и оксид цинка. В 1995 г. эти соединения были одобрены к использованию при условии, что они должны быть микронизированы и иметь специальное покрытие. Микронизированные частицы иногда называют пигментами (не путать с органическими пигментами природного происхождения!).
Микрочастицы диоксид титана наиболее эффективны в диапазоне УФ-В, в то время как оксид цинка - в диапазоне УФ-А. Чтобы расширить диапазон отражаемого света, можно комбинировать оба вещества.
Эффективность физических фильтров не такая высокая, как у химических, однако в отличие от последних физические фильтры можно включать в рецептуру в высоких концентрациях.
Средства, содержащие смесь частиц различных размеров, соответствуют требованиям по эффективности и безопасности. Даже в микронизированном виде физические фильтры не проникают в кожу. Они химически и биологически инертны и, следовательно, не вызывают раздражения, сенсибилизации, фототоксических или фотоаллергических реакций. Физические фильтры начинают работать сразу после нанесения средства на кожу, в то время как активность химических фильтров проявляется в среднем через полчаса.
Использование физических фильтров имеет ряд ограничений. Более крупные частицы окрашивают кожу в белый цвет и обеспечивают слабую защиту от УФ-лучей. Мелкие частицы (менее 100 нм) имеют огромную поверхность (общая площадь достигает 300 м2/г), которая обладает фотокаталитическими свойствами благодаря поверхностному электростатическому заряду. Поэтому микропигменты должны иметь специальное покрытие, предотвращающее нежелательные реакции, а также агрегацию частиц, снижающую эффективность.
Технологически довольно трудно ввести микронизированные частицы в рецептуру и при этом сохранить стабильность дисперсии. В связи с этим проводятся многочисленные эксперименты, в которых изучаются вопросы стабильности эмульсий, сочетаемости компонентов и эффективности готового средства, содержащего физические фильтры.
Еще один физический фильтр - оксид железа - не используется в микронизированном виде из-за интенсивного кирпичного цвета. В окрашенных дневных кремах и средствах декоративной косметики он работает как макропигмент и в некоторой степени обеспечивает фотозащиту.
Физические УФ-фильтры все шире используются в солнцезащитных средствах для частичной или полной замены химических фильтров.