毛发的颜色是发干细胞中颜料的质粒产生的。在皮质中大量颜料质粒产生毛发颜色，在髓质中也有质粒存在。在黑色素细胞内产生的颜料质粒位于真皮树突尖端部位，然后，由象手指状的树突尖转移到新生成的毛发细胞中。这些质粒本身是黑色素颗粒的最终产物，原来是无色的，随着外移，所含色素会逐渐变深。这些质粒是卵圆型或棒状（长0.4-1.0UM,宽0.1-0.5UM）。毛发越黑，质粒越大。黑色人种的质粒比白色人种大而少。
毛发的色调主要由两种色素构成：真黑色素和类黑色素。真黑色素是黑色或棕色；类黑色素是黄色或红色。两者都是在酷氨酸酶的作用，经一系列列反应由酷氨酸生成的。
毛发变灰白的过程包括发干色素的损失和毛球酷氨酸酶活性的逐渐下降。白发可认为是毛发正常的老化，白色人种平均在34岁两鬓出现白发，50岁左右时最少有50%的白发。
曾有记载，由于感情上的压力，使头发迅速变白。静止期脱发症会引起黑发脱落，留下白灰头发。簇性秃头，首先再生发出来的是白发。 实验证明，动物缺少铜或泛酸会引起灰白毛发。曾有报道大剂量服用P－羟基苯甲酸可使人的灰发色素复原。现今还不知道用何种医药处理可确实地使灰白头发变黑。
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