頭發(fā)的基本成分是蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)是由氨基酸構(gòu)成的。確切地說(shuō)，許多個(gè)氨基酸形成多肽鏈，再由多肽鏈構(gòu)成了蛋白質(zhì)。頭發(fā)的多肽鏈主要是以螺旋形式存在，分子中的羥基、羧基(—COOH)等親水基團(tuán)多數(shù)分布在螺旋的周圍，帶正電的氨基和帶負(fù)電的羧基之間以離子鍵結(jié)合。與普通蛋白質(zhì)不同的是，頭發(fā)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中還含有許多二硫鍵（—S—S—）。肽鏈之間通過(guò)這些鍵交聯(lián)在一起，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得頭發(fā)不僅具有彈性，還具有較高的強(qiáng)度。據(jù)測(cè)定，一根頭發(fā)能負(fù)重100多克而不斷裂，就是其中二硫鍵的功勞。

把頭發(fā)燙卷和拉直，其實(shí)就是利用機(jī)械能、熱能、化學(xué)能，使頭發(fā)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。

現(xiàn)代燙發(fā)的發(fā)明者是美國(guó)人內(nèi)斯勒。1906年，內(nèi)斯勒在多年試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在倫敦首次公開(kāi)展示了他的燙發(fā)方法：將頭發(fā)緊緊地以螺旋式纏繞在燙發(fā)芯上，再用機(jī)器進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的加熱，使頭發(fā)變得卷曲并能保持一段時(shí)間。

這種高溫燙發(fā)的方法叫熱燙，原理是在堿性加熱的條件下打開(kāi)頭發(fā)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的二硫鍵。由于對(duì)頭發(fā)損傷較大，燙發(fā)過(guò)程中的體驗(yàn)也不太好，所以熱燙的方法現(xiàn)已不太使用。目前廣泛使用的燙發(fā)方法是冷燙。冷燙又叫化學(xué)燙，它是依靠化學(xué)試劑的“力量”在常溫下打開(kāi)二硫鍵來(lái)完成燙發(fā)過(guò)程的。

冷燙主要包括三個(gè)過(guò)程。首先是對(duì)頭發(fā)的軟化。頭發(fā)的形狀是由多肽鏈間的氫鍵、離子鍵和二硫鍵決定的。當(dāng)這三種化學(xué)鍵發(fā)生改變時(shí)，頭發(fā)就會(huì)變軟，容易拉直或彎曲。通常使用水、堿和還原劑來(lái)完成這一步。水可以與羥基、羧基等親水基團(tuán)形成氫鍵，從而切斷頭發(fā)中原有的氫鍵。所以濕的頭發(fā)會(huì)變?nèi)彳洝⒎?。堿對(duì)頭發(fā)的作用比較強(qiáng)烈，它能切斷頭發(fā)中的離子鍵，使頭發(fā)變得更柔軟。

常用的還原劑還包括巰基醋酸鹽及酯類等，作用是使頭發(fā)中的二硫鍵發(fā)生斷裂。頭發(fā)中的氫鍵、離子鍵、二硫鍵斷裂后，失去交聯(lián)作用的頭發(fā)變得非常柔軟，這時(shí)就可以進(jìn)行第二步了。利用卷發(fā)工具把已軟化的頭發(fā)變卷曲或用直發(fā)器拉直，把頭發(fā)做成需要的發(fā)型后，最后還要再“固定”下來(lái)。所謂“固定”，其實(shí)就是修復(fù)被破壞的化學(xué)鍵。把頭發(fā)吹干，可以復(fù)原氫鍵。將原來(lái)的堿中和，把pH值調(diào)整為4～7之間，可以復(fù)原離子鍵。用“固定液”，如過(guò)氧化氫、溴酸鉀、過(guò)硫酸鉀等氧化劑，可以重建二硫鍵。

就是在頭發(fā)中蛋白質(zhì)的氫鍵、離子鍵和二硫鍵斷裂與“異地”重建的過(guò)程中，頭發(fā)改變了原來(lái)的面貌。