头发是蛋白质组成的，头发的主要成分是角质蛋白，约占97%，而角质蛋白是由氨基酸所组成。构成毛表皮的角蛋白质是由20种氨基酸成纵向排列。头发的结构是每根头发均由表皮鳞片层、皮质层、髓质层组成。

表皮鳞片层为头发的最外层，通常由2～4层鳞片组成。表皮层通常是半透明或无色的，所以它可以让自然发色透出；皮质层占头发的80%，自然色素沉积在此，自然发色便是因它呈现的；髓质层位于头的中心，由许多小气泡组成。