Присутствие меланина во внутренних органах животных, не подвергающихся воздействию солнечного света, связывают прежде всего с его защитной функцией от проникающей радиации. Радиопротекторная активность природных меланинов в настоящее время уже не вызывает сомнений. На многих объектах была продемонстрирована резистентность меланинсодержащих структур и целых организмов, четко коррелирующая с насыщенностью их пигментами меланинового характера (Lukiewicz, 1972,1975; Ablewicz, 1974)

В некоторых случаях удавалось проследить количественную зависимость поражения клеток рубиновым лазером от степени их пигментации. На этом наблюдении основан метод разрушения меланом лазерной радиацией без существенного повреждения окружающих ее нормальных немеланизированных (более прозрачных) клеток [Гамалея, 1972].

С физико-химической точки зрения меланины представляют собой сложные гетерополимеры, различающиеся не только по связям, но и по мономерным единицам. Меланин — единственный известный природный полимер с сильно развитой системой полисопряжения, хотя биомолекулы, построенные из частично сопряженных систем (гормоны, коферменты, витамины, нуклеиновые кислоты и белки), хорошо знакомы биохимикам как соединения, участвующие в фундаментальных функциях живых систем.

Меланины характеризуются специфической реакционной способностью, обусловленной действием многочисленных парамагнитных центров, которые, находясь в π-комплексес диамагнитными молекулами полимера, повышают вероятность их перехода в триплетное состояние и тем самым способствуют более легкому взаимодействию с радикалами. Парамагнитные центры меланинов высоко стабильны, чем отличаются от радикалов метаболического происхождения, и значительно превосходят их по концентрации. По всей вероятности, парамагнитные центры меланинов участвуют в дезактивации лабильных свободных радикалов, возникающих после облучения организма УФ-светом или ионизирующей радиацией, а также в результате некоторых ферментативных процессов и реакций аутоокисления. Способность меланинов акцептировать электроны от продуктов фотолиза и радиолиза была показана экспериментально. Кроме того, была выявлена устойчивость самого меланина к дозам радиации, заметно повреждающим другие полимеры. Меланины характеризуются высокой электронной плотностью и аморфной структурой.