嬰兒曬太陽後大腿皮膚變黑，主要是因為紫外線中的UVA（長波紫外線）穿透皮膚，刺激黑色素細胞活躍，導致黑色素增加，皮膚因此變黑。嬰幼兒的皮膚角質層較薄、屏障功能較弱，對紫外線的防護能力低，容易被紫外線刺激而產生色素沉澱。

此外，嬰兒皮膚尚未完全形成足夠的黑色素，這種天然色素本身具有一定的防曬作用，因此嬰兒皮膚更容易受到紫外線傷害，曬黑或曬傷的風險較高。曬黑其實是皮膚受到紫外線刺激後的防禦反應，長時間或強烈曝曬可能導致曬傷，甚至增加日後皮膚癌的風險。

所以，嬰兒大腿皮膚變黑是紫外線刺激黑色素細胞活躍的結果，屬於皮膚的自然防護反應，但嬰兒皮膚脆弱，應避免長時間曝曬並做好防曬措施，以防止曬傷和長期皮膚損害。