In höherer Konzentration bewirkt Glycolsäure eine Lösung der Zellen der Oberhaut (Epidermis), wodurch diese abgestoßen werden und die Neubildung von Oberhautzellen (Keratinozyten) angeregt wird. Bei der Anwendung der hochkonzentrierten Glycolsäure kommt es darüberhinaus auch zu Veränderungen in der Lederhaut (Corium) mit vermehrter Neubildung von kollagenen Fasern, von Elastin (Grundstoff der elastischen Fasern) und von Grundsubstanz (gallertartiges Material, das zwischen den Bindegewebsfasern liegt).
Die Schälwirkung der Glycolsäure übertrifft die der Vitamin-A-Säure, die Reizwirkung ist aber deutlich geringer. Wegen der geringeren Nebenwirkungen ist die Vitamin-A-Säure-Behandlung in den USA weitgehend durch das Fruchtsäure-Peeling verdrängt worden.