毛皮质是毛发的主要成分，由与毛发长轴平行的细长细胞所组成。在这些细胞中有约10毫米的张力细丝及纤维间基质，这些成分决定了毛发的主要生理化性状。细丝由纤维蛋
白所组成，其中50%的蛋白质呈螺旋状结构，基质由含有丰富胱氨酸的非螺旋体蛋白组成。这些蛋白质在毛囊下端合成，合成的最后阶段的半胱氨酸转变为胱氨酸。
毛发的物理性质与其化学组成有关。将毛发浸泡在水中，很快就会膨胀，膨胀后的重量比未浸泡前干重高40%左右，这种遇水膨胀现象说明毛发中几乎纯粹是蛋白质成分，而脂质含量很少。毛发具有较强的双重性，这是由于细胞中细丝的排列与毛发长轴平行的缘故。
物理性质
头发根部较粗，越往发梢处就越细，所以发径也有所不同，可分一般发、粗发、细发。
头发的形状 可分为直发、波浪卷曲发、天然卷曲发三种。直发的横切面是圆型，波浪卷曲发横切面是椭圆型，天然卷曲发横切面是扁形，头发的粗细与头发属于直发或卷发无关。
头发的吸水性：一般正常头发中含水量约占10%。
头发的弹性是指头发能拉到最长程度的能力，仍然能恢复其原状。一根头发约可拉长40-60%，此伸缩率决定于皮质层。头发的张力是指头发拉到极限而不致断裂的力量。一根健康的头发大约可支撑100-150克的重量。
头发各种形状的形成，主要也是头发构成的成分组合的内因作用。毛发的卷曲，一般认为是和它的角化过程有关。凡卷曲的毛发，它在毛囊中往往处于偏心的位置。也就是说，根鞘在它的一侧厚，而在其另一侧薄。靠近薄根鞘的这一面，毛小皮和毛皮质细胞角化开始得早；而靠近厚根鞘这一面的角化开始得晚，角化过程有碍毛发的生长速度。于是，角化早的这一半稍短于另一半，结果造成毛向角化早的这一侧卷曲了。
另外，毛皮质、毛小皮为硬蛋白（含硫），髓质和内根鞘为软蛋白（不含硫），由于角化蛋白性质不同，对角化的过程，即角化发生的早晚也就一定的影响。如果有三个毛囊共同开口于一个毛孔中，或一个毛囊生有两根毛发，这此情况都可能使头发中的角化细胞排列发生变化，形状卷曲状生长。
