中国人跟西方人的基因不同，遗传的皮肤种类不同，自然头发的颜色与发质也有着很大的区别。形成头发颜色差异的根本原因是在于人类的进化和遗传因素，这与肤色不同的道理是一样的。因为，黄种人长期生活在阳光充足的热带和亚热带地区。
较强的紫外线照射使祖先的皮肤及毛发中黑色素含量增多，以对自身进行保护。这样，一代一代地遗传下来，头发就是黑色的了。一般说来，白种人的头发多数是棕色或淡黄色；黑种人的头发多数是深褐色；黄种人黑色发较多，但还有深浅的不同，黑色浅致极则成为白发。
别的人头发很黑是因为含有铜、铁和黑色素比较多。头发，一般写作头发，是指生长在头部的毛发，头发不是器官，不含神经、血管和细胞，头发除了使人增加美感之外，主要是保护头脑。细软蓬松的头发具有弹性，可以抵挡较轻的碰撞还可以帮助头部汗液的蒸发。一般人的头发约有10万根左右，在所有毛发中，头发的长度最长，尤其是女子留长发者。有的可长到90～100cm，甚至150cm，但一般不会超出200cm。
头发的颜色是由基因决定的，一般而言，常见的有黑色、金黄色、棕色及红色等，当人类老化时，头发通常会变成银白色。头发在世界上，由于种族和地区的不同，有乌黑、金黄、红褐、红棕、淡黄、灰白，甚至还有绿色和红色的。还可通过染发将头发染成多种多样的颜色。科学研究证明：头发的颜色同头发里所含的金属元素的不同有关。黑发含有等量的铜、铁和黑色素，当镍的含量增多时，就会变成灰白色。金黄色头发含有钛，红褐色头发含有钼，红棕色的除含铜、铁之外，还有钴，绿色头发则是含有过多的铜。在非洲一些国家，有些孩子的头发呈红色，是严重缺乏蛋白质造成的。
头发的颜色取决于真黑素（棕／黑色素）和棕黑素（红／黄色素）之间的比例。亚洲人群的头发绝大部分都是黑色的，是因为真黑素占绝大多数（98％），非洲人群的头发也一样。因此，可以把这些头发归为世界上最深色的头发，甚至比非洲撒哈拉沙漠以南地区居民的头发更黑。然而，当把一根中国人的头发进行退色处理后，发丝变成黄色；而日本人的头发退色之后呈现红色。这是因为头发中的棕黑素含量不同。
在亚洲，不管任何人种的头发，其色素的分布并不均匀，即在发丝中心色素含量稍低，外围较高，头发角质层中则没有。
类的头发颜色因地域、种族、遗传、饮食习惯的不同，差别较明显。一般说来，白种人的头发多数是棕色或淡黄色；黑种人的头发多数是深褐色；黄种人黑色发较多，但还有深浅的不同，黑色浅致极则成为白发。中国人中偶见有红发者，但并不一定是“混血儿”，因为中国人自古就有红发者，《水浒传》中的“赤发鬼”刘唐，就因其长有一头红发而得此浑名。
人类头发的颜色如身高、体重、肤色、瞳孔颜色一样，存在着个体差异。头发颜色的形成和变化，主要是头发构成的成分组合在起作用。它受所含色素的量、有否空气泡及毛表皮构造等因素的影响。
毛发根部的毛球细胞并不含黑色素，但毛球上方的细胞由毛母质推移而来，其丝状分裂很少且有色素。毛乳头顶面邻接毛球之处有许多大细胞，是随毛胚由表皮来的树枝状色素细胞，其树状突起分散伸出到毛皮质、髓质的未分化细胞之间，产生的黑色素顺着突起移交给所到达的细胞，使毛皮质、髓质都有了色素。
人的毛发以皮质为主，内贯少许髓质，故毛发黑色的深浅主要决定于皮质中黑色素的量以及其细胞内存在的气泡。皮质中黑色素越多，细胞之间汽泡越少，头发颜色就越黑；反之，黑色素量少、气泡多，由于空泡产生光的反射，使毛发的颜色变淡以至成白花。
科学研究已证实，头发的颜色同头发组织中所含金属元素量也有一定的关系。含有等量的铜、铁和黑色素的头发呈黑色；含镍量过多的头发变灰白色；含钛量大的头发呈金黄色；含钼多的头发呈赤褐色；含铜和钴多的头发呈红棕色；含铜过多的头发呈绿色；含过多的铁或严重缺乏蛋白质的头发呈红色。可见，头发的颜色除与种族遗传因素有关外，还与人体素质及饮食营养有密切关系。
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。
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