כוויית שמש היא נזק לעור שנגרם עקב חשיפה לקרינה האולטרה-סגולה(Ultraviolet – UV) בקרני השמש. חשיפה מוגזמת לקרני אולטרה-סגול גורמת לחימום יתר של העור וליצירת כווייה מקומית, שמאופיינת באודם וכאב. בשלב מאוחר יותר, בהתאם לחומרת המצב, תתכסה הכוויה בשלפוחיות, ובסיום תהליך ההחלמה יתקלף העור ותחתיו תופיע שכבת עור חדשה.
כאשר העור חשוף לקרינת השמש, נגרם ייצור מוגבר של הפיגמנט מלנין(Melanin). מלנין מסייע בהגנת העור מפני הקרניים אולטרה-סגולות, ובאמצעותו, מראה העור הופך כהה ושזוף. בעוד שמלנין מונע שריפה מהירה של העור החשוף לשמש, הוא אינו מסוגל למנוע את נזקי הקרינה, כגון האצת תהליך ההזדקנות והתפתחות סרטן עור.
עור בהיר מכיל פחות מלנין, ולכן בעלי עור בהיר או ג'ינג'ים יהיו פחות מוגנים מפני קרינה אולטרה-סגולה. ככל שהעור כהה יותר, כך עולה בו רמת המלנין, ולכן בעיקרון, בעלי עור כהה יהיו בסיכון פחות לכוויית שמש.
כוויות שמש נגרמות בכל חשיפה בלתי מבוקרת ומוגזמת לקרני השמש. השמש מסוכנת לא רק כשחם בחוץ. גם בפעילות כמו סקי מתרחשת חשיפה מוגברת לשמש. חשוב להסביר שהשלג הלבן מחזיר ביתר שאת את קרני השמש, ולכן סכנת הכווייה דווקא עולה בזמן פעילות חורפית זו.
קרני האולטרה-סגול גורמות לשינויים בשכבות הפנימיות והחיצוניות של העור.