Patofisiologi actinic keratosis atau keratosis aktinik adalah terjadinya displasia keratinosit epidermal akibat paparan radiasi ultraviolet (UV) kronis. Paparan UVB dengan panjang gelombang 290−320 nanometer (nm) dapat menyebabkan mutasi pembentukan dimer thymidine pada DNA dan RNA keratinosit.[1,2]

Gangguan pada jalur p53 dapat menyebabkan proliferasi keratinosit displastik yang mengarah ke pembentukan keratosis aktinik dan karsinoma sel skuamosa.[1,2]

Beberapa studi menyebutkan bahwa keratosis aktinik sebagai lesi premaligna yang berbeda dengan karsinoma sel skuamosa, hal ini karena lesi keratosis aktinik dapat mengalami regresi dan tidak berkembang invasif. Namun, gambaran lesi keratosis aktinik menyerupai karsinoma sel skuamosa in situ (KSSIS) pada tahap awal, yaitu memiliki berbagai gambaran malignansi sejak awal baik secara sitologi maupun secara biologi molekuler.[1,2]