Όλα τα χρώματα μαλλιών στον κόσμο προκύπτουν από τον συνδυασμό δύο μόνο τύπων μελανίνης.

Το χρώμα των μαλλιών παράγεται από εξειδικευμένα κύτταρα που ονομάζονται μελανοκύτταρα και βρίσκονται στη βάση του θύλακα της τρίχας. Η ευμελανίνη έχει δύο υποτύπους, τη μαύρη και την καφέ, ενώ η φαιομελανίνη προσφέρει το ροζ ή κόκκινο χρώμα. Οι διαφορετικοί συνδυασμοί αυτών των χρωστικών δημιουργούν όλο το φάσμα των φυσικών αποχρώσεων στους ανθρώπους.Το γονίδιο MC1R παίζει καθοριστικό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία. Όταν το γονίδιο αυτό λειτουργεί κανονικά, μετατρέπει τη φαιομελανίνη σε ευμελανίνη, οδηγώντας σε σκούρα μαλλιά. Αν όμως το γονίδιο υπολειτουργεί λόγω μεταλλάξεων, η φαιομελανίνη συσσωρεύεται και το άτομο γεννιέται με κόκκινα μαλλιά.Σύμφωνα με έρευνες του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου, υπάρχουν τουλάχιστον 8 γενετικές διαφορές που συνδέονται με τα κόκκινα μαλλιά. Η ποσότητα της μελανίνης μειώνεται φυσιολογικά με την ηλικία, μια διαδικασία που συνήθως ξεκινά μετά την ηλικία των 30 ετών. Η πλήρης απουσία μελανίνης οδηγεί στα λευκά μαλλιά, ενώ η μερική μείωση δίνει την εμφάνιση των γκρίζων.Ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι το μαύρο χρώμα μαλλιών είναι το πιο κοινό παγκοσμίως, καθώς εμφανίζεται σε περισσότερο από το 75% του πληθυσμού. Αντίθετα, το φυσικό κόκκινο είναι το πιο σπάνιο, αποτελώντας μόλις το 1% έως 2% των ανθρώπων. Η επιστήμη της γενετικής συνεχίζει να μελετά πώς οι περιβαλλοντικοί παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν την έκφραση αυτών των χρωστικών κατά τη διάρκεια της ζωής.