Всички естествени цветове на косата се дължат на комбинацията от само два пигмента: еумеланин и феомеланин.

Цветът на човешката коса се определя от меланоцитите — специализирани клетки, разположени в основата на космения фоликул. Тези клетки произвеждат два основни типа меланин чрез процес, наречен меланогенеза. Еумеланинът има два подтипа (черен и кафяв), като по-високата му концентрация води до по-тъмна коса. Феомеланинът от своя страна съдържа сяра и придава червеникави или жълтеникави оттенъци.Генетичните изследвания показват, че ключова роля играе генът MC1R (меланокортин 1 рецептор). Когато този рецептор работи нормално, той стимулира производството на еумеланин. Мутации в гена MC1R често водят до прекомерно производство на феомеланин, което е причината за естествено червената коса при едва 1% до 2% от световното население.Русата коса се появява, когато нивата и на двата пигмента са ниски. С напредването на възрастта активността на ензима тирозиназа намалява, което води до забавяне на синтеза на меланин. Когато меланоцитите спрат да функционират напълно, косъмът остава без пигмент и изглежда бял или сив поради начина, по който светлината се отразява от кухините в неговата структура.