爪の内部に黒や濃褐色の色素沈着が生じるメカニズムは、爪甲の下にある皮膚組織（爪床）や爪を作り出す根本部分（爪母）で何が起きているかによって全く異なります。主に臨床現場で診断される5つの要因を整理しました。
第一の要因として最も頻度が高いものが、物理的な衝撃によって爪の下で毛細血管が破裂する爪下血腫の原因となる外傷です。ドアに指を挟んだり、足の上に重い荷物を落としたりした直後は激痛とともに赤黒い斑点が現れます。しかし、本人が気付かないほどの微小な圧迫が長時間繰り返された場合にも発生するため、心当たりがないからといって外傷を除外することはできません。
第二に挙げられるのが、色素細胞（メラノサイト）の悪性化によって生じる悪性黒色腫メラノーマです。爪母に発生したメラノーマは、爪甲に黒褐色から漆黒の縦筋を作り出します。日本人を含む黄色人種では、足の裏や手足の爪といった末端部にメラノーマ（末端黒子型黒色腫）が発生しやすい特徴があり、初期段階では痛みを伴わないため発見が遅れやすい病態として警戒されています。
第三の要因は、良性のメラノサイトの増殖や活性化です。皮膚にできる「ほくろ（色素性母斑）」が爪母に存在する場合、爪に均一な薄い褐色の線が生じます。また、アジソン病などの内分泌疾患、抗がん剤や特定の薬剤の副作用、あるいは爪を噛む癖などの慢性刺激によって爪母の色素沈着が促されるケースも珍しくありません。
第四に見落とされがちなのが、白癬菌が爪に侵入して増殖する爪白癬菌による感染症です。爪水虫といえば白濁や肥厚が典型像ですが、真菌の活動や二次的な細菌感染、爪の脆性化に伴う微小出血が重なることで、黒褐色に変色する「黒色爪白癬」を呈することがあります。
第五として、悪性腫瘍ではないものの爪床にできる良性腫瘍（グロムス腫瘍など）によって局所的な血流障害や変色が生じる例も存在します。このように、爪の黒ずみは単一の理由だけで生じるわけではありません。
