Оба заболевания являются редкими генетически обусловленными фотодерматозами со сходной клинической картиной. 

В основе развития эритропоэтической протопорфирии лежит недостаточность феррохелатазы, являющейся конечным ферментом в биосинтезе гема.  Х-сцепленная протопорфирия, встречающаяся значительно реже, развивается в результате мутации с потерей функции в гене ALAS2, который кодирует синтазу аминолевулиновой кислоты, первого продукта синтеза гема. 

Недостаточность обоих ферментов приводит к накоплению протопорфирина с последующим повреждением тканей и сосудов вследствие вторичной активации системы комплемента.  

Эритропоэтическая протопорфирия наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Было описано более 190 мутаций в гене FECH: миссенс, нонсенс, мутации сайта сплайсинга и рамки считывания. Мутантный ген наследуется со 100% пенетрантностью, лица мужского и женского пола поражаются одинаково часто. 

В основе развития Х-сцепленной протопорфирии лежат мутации с усилением функции в гене ALAS2. Клинические проявления заболевания наблюдаются у лиц мужского пола. Женщины-носители мутантного гена могут иметь нормальный или незначительно повышенный уровень протопорфирина без клинических проявлений, или же выраженные клинические признаки. 

Оба типа протопорфирии проявляются в раннем детстве (около 4 лет) острой и болезненной реакцией на солнечный свет. Наиболее часто поражается тыл кистей. У большинства пациентов симптомы развиваются в течение первых 30 минут.

Появлению боли обычно предшествуют ощущения покалывания, зуд и жжение через несколько минут после воздействия солнечного света. Болевые ощущения не устраняются даже наркотическими анальгетиками. Может быть также эритема и отек, точечные кровоизлияния. Иногда кожные изменения сходны с таковыми при солнечной пурпуре.

Согласно наблюдениям профессора В.Н. Мордовцева, возможен также розацеаподобный вариант.  

Реакция на солнечнй свет обычно стихает через 24-36 часов после экспозиции. Интересно, что дальнейшее повышение чувствительности кожи к солнцу может быть на следующий день после острой фототоксической реакции. При хроническом воздействии этиологического фактора появляются лихенификация кожи, бороздки вокруг губ. Может наблюдаться  кератодермия ладоней.   

Характерна выраженная клиническая вариабельность: некоторые пациенты не выдерживают даже нескольких минут на солнце, в то время как другие без проблем переносят несколько часов инсоляции.  

Среди прочих симптомов следует отметить анемию средней степени выраженности, но механизм ее образования до конца не выяснен; недостаточность витамина Д, остеопению, остеопороз. 

Избыточный протопорфирин может накапливаться в гепатоцитах и мелких протоках, вызывая обструкцию последних. У 20–30% больных повышен уровен аминотрансфераз.

Диагноз эритропоэтической протопорфирии устанавливают на основании значительного повышения уровня протопорфирина в эритроцитах, при этом доминирующей является его безметалловая фракция (до 95%).

При Х-сцепленной протопорфирии общий протопорфирин в эритроцитах также значительно повышен, но количество его безметалловой фракции менее выражено, чем при эритропоэтической порфирии (50%–85%). Было показано, что чем выше уровень  эритроцитарного протопорфирина, тем выше риск тяжелого течения с поражением печени и развитием цирроза.