Toutes les couleurs de cheveux au monde proviennent du mélange de seulement deux pigments de mélanine.

La coloration des cheveux est un processus biologique géré par les mélanocytes, des cellules situées à la base du follicule pileux. Ces cellules synthétisent deux polymères distincts : l'eumélanine, qui est un pigment sombre et dense, et la phéomélanine, qui contient du soufre et produit des teintes claires. La concentration de ces pigments est régulée par le gène MC1R, situé sur le chromosome 16.Des recherches publiées dans la revue 'Nature Communications' indiquent que des variations spécifiques de ce gène dictent si un individu produira plus d'eumélanine ou de phéomélanine. Par exemple, les personnes aux cheveux roux possèdent souvent une mutation récessive du gène MC1R qui limite la conversion de la phéomélanine en eumélanine. À l'inverse, une forte production d'eumélanine protège mieux contre les rayons UV, ce qui explique pourquoi les cheveux foncés sont plus fréquents dans les régions ensoleillées.Le processus de grisonnement, scientifiquement appelé canitie, survient lorsque les mélanocytes s'épuisent ou subissent un stress oxydatif excessif. Une étude de l'Université de New York en 2023 a démontré que les cellules souches mélanocytaires perdent leur capacité à se déplacer entre les compartiments du follicule pileux avec le temps. Sans ce mouvement, elles ne peuvent plus mûrir en cellules pigmentaires actives, laissant le cheveu sans couleur naturelle.