สีผมธรรมชาติเกิดจาก เม็ดสี (Pigments) ซึ่งเป็นสารที่ใช้สร้างส
โดยปกติจะเป็นผงที่ไม่ละลายน้ำ จึงต้องผสมกับน้ำ น้ำมัน หรือสารอื่นๆ เพื่อสร้างสีในผลิตภัณฑ์
ในพืช อาจเป็นสารเช่น คลอโรฟิลล์ (Chlorophyll)
ในเส้นผม เป็นสารเช่น เมลานิน (Melanin)
เมลานินสองประเภททพบในเส้นผมมนุษย์ในความเข้มข้นแตกต่างกันคือ
ยู-เมลานิน (Eu-Melanin)
เม็ดสีใหญ่ มีการกระจายตัวของสีน้ำตาลดำ
ฟีโอ-เมลานิน (Pheo-Melanin)
เม็ดสีเล็ก มีการกระจายตัวของสีแดง

เส้นผมตามธรรมชาติมีเกล็ดผมหรือคิวทิเคิล (Cuticle) ที่ไม่มีสี โดยเม็ดสีจะอยู่ในเนื้อผมหรือชั้นคอร์เทกซ์ (Cortex)
ความเข้มข้นของเมลานินที่แตกต่างกันเป็นตัวกำหนดสีผมตามธรรมชาติ ซึ่งพบในเนื้อผมหรือชั้นคอร์เทกซ์ ความเข้มข้นของ ยู-เมลานิน และ ฟีโอ-เมลานิน ที่แตกต่างกันจะสร้างระดับและเฉดสีธรรมชาติที่หลากหลาย ระดับสีมีตั้งแต่ 2-10 โดยที่ 2 หมายถึงระดับสีที่เข้มที่สุด และ 10 หมายถึงระดับสีที่อ่อนที่สุด ยิ่งความเข้มข้นของ ยู-เมลานิน สูง สีจะยิ่งเข้มขึ้น อัตราส่วนความเข้มข้นของเมลานิน 0.1% สำหรับผมสีบลอนด์อ่อน และ 3.5% สำหรับผมสีดำ
ผมสีบลอนด์ตามธรรมชาติมักดูเป็นประกายมากกว่าผมสีเข้ม เนื่องจากเส้นผมสีบลอนด์มีความโปร่งแสง ทำให้เส้นผมที่ซ้อนอยู่ด้านหลังสะท้อนความแวววาวผ่านออกมาได้
เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสีย้อมและเม็ดสีในบทนี้
สีผมตามธรรมชาติสะท้อนถึงอายุของเส้นผม เมื่อเซลล์สร้างเม็ดสี (Melanocytes) หยุดทำงาน ก็จะไม่ผลิตเม็ดสี เส้นผมที่งอกขึ้นมาจะไม่มีสีและกลายเป็นสีขาวแทนที่จะเป็นนสีเทา ซึ่งสีเทาที่เห็นเกิดจากการผสมกันระหว่างผมสีธรรมชาติและผมสีขาว
เราอาจเคยได้ยินเรื่องเล่าในเทพนิยายที่พูดถึงผมกลายเป็นสีขาวในชั่วข้ามคืน เรื่องนี้ไม่เป็นความจริง เพราะเม็ดสีไม่สามารถหลุดออกจากเส้นผมได้ และกระบวนการนี้ไม่ได้เกิดขึ้นเร็วขนาดนั้น
ขนของหมีขั้วโลกไม่ใช่สีขาว แต่ขนหรือผมของมันมีความโปร่งแสงหมดทั้งตัว ผิวหนังของพวกมันเป็นสีดำ ขน/ผมโปร่งแสงจะช่วยนำพาแสงแดดอุ่นๆ ไปยังผิวหนังสีดำเพื่อสร้างความร้อนให้กับร่างกาย
เรียนรู้เพิ่มเติมเรื่องทฤษฎีสได้ที่น