Un tatoueur injecte de l'encre dans le derme de la peau, de sorte que l'encre soit visible à travers l'épiderme mais suffisamment profondément dans la peau pour qu'elle ne se détache pas. Les tatoueurs poussent l'encre dans le derme à l'aide d'une aiguille automatique précise.
L'encre de tatouage est injectée à travers l'épiderme externe de la peau et dans le derme par une aiguille mécanique qui perce la peau et distribue les pigments d'encre. La piqûre de l'aiguille et les particules étrangères de pigment d'encre attirent les globules blancs, qui sont appelés à cicatriser la plaie et à détruire l'encre. Parce que les particules d'encre sont trop grosses pour être emportées par les globules blancs, elles restent dans le derme.
Tant que l'encre est distribuée dans le derme, le tatouage reste relativement clair et permanent. Parce que l'épiderme est composé de cellules mortes de la peau empilées les unes sur les autres pour protéger les couches plus profondes de la peau, les tatouages qui sont trop peu profonds pour dépasser l'épiderme finissent par se détacher. Les tatouages qui sont injectés trop profondément, de sorte qu'ils dépassent le derme, peuvent s'estomper si l'encre migre.
La seule façon de se débarrasser des tatouages est le traitement au laser dans lequel un faisceau laser frappe l'encre et la brise en morceaux suffisamment petits pour que les globules blancs puissent s'en débarrasser.