无论是波浪状的卷发，还是粗而卷曲或是下垂的卷发，或是瀑布状倾泻而下的直发，所有头发都是由一种叫做角蛋白的蛋白质构成的。而角蛋白是决定直发或卷发的关键之一。
所有的蛋白质均由叫做氨基酸的稍小的颗粒构成。两个角蛋白的氨基酸、蛋氨酸和半胱氨酸包含硫原子。（硫使臭鸡蛋散发出与众不同的臭味，而这难闻的矿物质是烧焦头发散发的气味里面“最难闻”的。）
想象一根黏黏的意大利面条，它弯曲扭结是因为在面条上的许多地方它自己粘住了自己。同样地道理，卷发是氨基酸链里由许多硫原子结合在一起的头发。越多的二硫化物结合或连接，头发越弯曲。
你从自己的祖先那里遗传了头发类型——卷发或直发。科学家们认为，一或两种基因控制着头发中硫结合的数量。同样由基因决定的头发毛囊也对头发类型有影响。如同生面团要经过饼干制作机，从球形毛囊生出的头发是圆柱形的。毛囊特别圆的话，能够抵抗头发变弯，头发趋于长成直发。
椭圆的毛囊生出椭圆状微卷的头发，这些头发自然卷曲，很可能是波浪状或螺旋卷。就像压扁的可口可乐瓶比不压扁的更容易弯曲。最弯的头发的毛囊几乎像丝带一样扁平。
好像没有人喜欢自己自然状态的头发，这就是许多人将卷发做成直发、将直发烫成卷发的原因。化学直发器或定型剂通过分解每根发丝的二硫键发生作用——凌乱的卷发定型成直发，直发做成卷发。在做头发的过程中，化学物质迫使发丝中的硫原子在新位置重新结合。
接下来呢？大约有10%的二硫键不再重组，留下脆弱易断的头发。
头发糟糕日
对许多生活在北半球顶着一头天然卷发的人来说，7月是头发最糟糕的月份。他们抱怨，在这个又热又潮湿的月份，自己吹好/下垂/烫平/化学拉直的头发容易卷曲成乱七八糟的一团。这是为什么呢？因为头发的蛋白质通过氢键和二硫键结合在一起。（在水分子中，氢键也是由两个氢原子和一个氧原子结合在一起的。）
因为头发从空气中吸收水分，所以潮湿的头发里充满了水分子。由于氢键比硫键弱，这些水分子打乱了头发的氢键，这些原子发生了转移并进行重组。
头发氢键松动后，二硫键变得更强，从而使头发更加卷曲。同时，吸收多余水分的头发膨胀起来，这让头发更显卷曲。