Le cheveu est une fibre naturelle composée à plus de 95 % de kératine, il se développe en zones concentriques à partir du follicule pileux. Chacune des zones de ce follicule joue un rôle au cours du renouvellement, du développement et de la sénescence du cheveu. Au centre de la fibre se trouve la moelle, sans activité particulière, et la couche suivante, le cortex, en constitue le cœur. C’est ici que se trouvent les mélanines qui déterminent la couleur de la chevelure.
La gaine épithéliale externe du cheveu présente une composition voisine de l’épiderme. La gaine épithéliale interne est riche en glycoprotéines et contient la partie nourricière nécessaire au développement du cheveu. Ce sont ces gaines qui, en durcissant, déterminent la forme définitive du cheveu.

À l’âge adulte, le cheveu a la forme d’une fibre cylindrique torsadée. Sa composition résiste remarquablement à la dégradation chimique, mécanique et photochimique.

L’élasticité d’un cheveu dépend de plusieurs facteurs génétiques, du degré d’humidité ; elle régresse avec l’âge. Selon son origine, le cheveu est plus ou moins résistant : le cheveu négroïde, fortement enroulé, est beaucoup plus fragile que le cheveu asiatique.

La résistance à la traction est de 50 à 100 millinewtons par cheveu, soit l’équivalent de 5 à 10 g.

Le pouvoir d’hydratation du cheveu lui permet d’absorber jusqu’à 30% de sa masse en eau.

A l’état mouillé, il peut gonfler de 20 à 30% et s’allonger de 10% en moyenne. Autant de propriétés exploitées en cosmétique.

En France, les cheveux châtains prédominent (50%), suivis par les gris (20%), les blonds et les noirs (10%), les roux (5%), les bruns foncés et les blancs (2,5%). Les cheveux blonds présentent la densité la plus élevée, 750 cheveux/cm², suivis par les châtains, 620/cm² et les roux, 500/cm².

C’est la mélanine qui est responsable de la couleur des cheveux. Ce pigment brun naturel est produit dans l’épiderme par les mélanocytes.