1、头发的颜色受毛皮质所含黑素颗粒的种类、数量、大小和分布。以及所存在的色素性质决定。
（1）毛皮质中的黑素颗粒是头发在生长期时由毛球中的黑素细胞产生，并带入毛皮质内。黑素颗粒沿着角蛋白的氨基酸脸儿排列，电镜下，黑素颗粒大多数分布在毛皮质的外缘，像一串珍珠。
（2）黑素颗粒有两种，即真黑素和褐黑素。真黑素颗粒呈卵圆形，形态一致，边缘清楚，多见于黑发和白种人的钱黑色发肿；褐黑素颗粒小，为一种和黄的含硫的黑素，它可溶于稀碱，是真黑素合成的中间产物，又多巴醌和半胱氨酸演化而来，位于球形黑素小体中。部分呈卵圆形，部分呈棒形，多见于红发及黄发中。
（3）值得注意的是，即使是同一个人，每根头发所含的两种色素颗粒的多少，也可不同。
2、发色也受有否空气泡及毛表皮构造等因素所造成的各种光学效应的影响。
3、发色同时也和头发组织中所含金属元素量有一定的关系。
4、另外，白种人头发颜色变化很大，从黑色到浅黄、浅白都有。很多人的头发中同时含有真黑素和褐黑素，比例多少主要由基因决定。真黑素多则头发偏黑色。
