I melanociti non hanno connessioni con le cellule vicine (non presentano desmosomi) e non contengono tonofilamenti. I melanociti sono presenti anche nella porzione di bulbo pilifero posta immediatamente al di sopra della matrice; in questa sede essi liberano melanina che viene assunta dai cheratinociti del pelo.
Nelle sezioni di epidermide i melanociti non si colorano con le normali colorazioni, pertanto per evidenziarne la morfologia occorre utilizzare metodi speciali di colorazione. Con la colorazione argentica i melanociti appaiono come cellule ricche di prolungamenti lunghi e ramificati, che si insinuano tra i cheratinociti basali formando un reticolo in vicinanza della giunzione dermoepidermica.
La DOPA-reazione è specifica per i melanociti e serve per la dimostrazione dell’enzima tirosinasi che trasforma la di-idrossifenilalanina (DOPA, dihydroxyphenilalanine) in melanine. Questa reazione permette di distinguere i melanociti dai cheratinociti che contengono i granuli di melanine rilasciati dai melanociti.
Le melanine si organizzano in granuli di forma e aspetto ultrastrutturale caratteristico (melanosomi), dispersi nel citoplasma dei melanociti, che migrano dal corpo cellulare nei prolungamenti citoplasmatici dove vengono esocitati e trasferiti nei cheratinociti dello strato basale.
I melanosomi sono organuli provvisti di membrana con dimensioni e forma varia a seconda del tipo etnico. Contengono una matrice lamellare dove si svolgono le prime fasi della conversione della tirosina in melanina per la presenza dell’enzima tirosinasi.