刺青的原理是將顏料通過針刺的方式注入皮膚的真皮層，由於真皮層含有豐富的膠原蛋白和彈性纖維，這些纖維可以幫助固定色素，使其能夠長期存在於皮膚中。
刺青的過程中，紋身針將色素注入皮膚，破壞了一些真皮細胞，染料在破壞的細胞周圍混合併沉積下來。由於表皮具有一定的透明度，色素能夠透過表皮，被膠原蛋白所包圍，並長久地保存在那些細胞裏，形成一定的色斑標記。此外，紋身過程中使用的顏料通常較大，無法被免疫系統完全清除，因此一部分顆粒會留在皮膚中。
需要注意的是，刺青完成後，皮膚表面會有許多小傷口，需要適當的護理以避免感染。