微观研究揭示出头发并非我们通常所认为的绝对圆柱形，而是不同程度的扁平，它的横截面是椭圆形的。而胡子和所有的短卷发差不多都是平的，总体来说平度与卷曲度成正比。在黑人中，二者达到了最大比值，但黑人的头发还没有成为毛料，毛料纤维呈圆环和波浪起伏状，并且不会产生螺旋卷曲。
头发的宽广平坦的表面向卷曲的中心聚拢，除了在根基部位有一个圆锥形的类似果浆的部位外，进入头皮是完全的固体。头发的表面不是平滑的，而是像鱼鳞一般，由层层的薄片自发根向发梢略为倾斜的一个搭一个形成的。将一根头发在你的手指间从发根向发梢的方向拉，不但很平滑而且还没有声音；假如反过来，明显有粗糙的感觉，甚至可以听到与锯齿状表面摩擦所产生的细微的声响。
头发溶于碱性物质，所以脱发剂的主要构成是生石灰。他们虽然去除了毛发，然而同时也对皮肤造成了伤害。在高温的水中头发也可以溶解，这种情况就会产生油、硫化铁以及硫化氢。黑发与浅发相比铁的含量更高，一般的化学品对于黑发来说基本是什么作用也没有的，在二十多个世纪前的木乃伊上发现的黑发，基本是没有发生改变的。