头发的纵向切面从下向上可分为毛乳头、毛囊（毛球）、毛根和毛杆四个部分。毛发露在皮肤外面的部分称为毛杆，埋在皮肤里面的部分称为毛根，毛根下端略微膨大的称为毛囊，毛囊下端内凹入部分称为毛乳头。在毛乳头中有来自真皮组织的神经末梢、血管和结缔组织，为毛发的生长提供营养。每个毛囊都和一块立毛肌相连，当精神紧张或受到寒冷刺激时，会引起立毛肌收缩。
在显微镜下观察头发的横切面，从外到里可分为毛小皮、毛皮质、毛髓质三个部分。毛表皮是扁平细胞交错重叠成鱼鳞片状，从毛根排列到毛梢，包裹着内部的皮质。这一层护膜虽然很薄，只占整个头发的10%-15%，但却具有重要的性能，可以保持头发乌黑、光泽、柔韧，不受外界环境的影响。毛表皮由硬质角蛋白组成，有一定硬度但很脆，对摩檫的抵抗力差，在过分梳理和使用不好的洗发香波时很容易受伤脱落，使头发变得干枯无光泽。毛皮质位于毛表皮的内侧，是头发的主要成分，几乎占头发的85%-90%，细胞中含有决定头发颜色的黑色素，皮质量的多少也决定了头发的粗细。毛髓质位于毛发的中心，是空洞性的蜂窝状细胞，它几乎不增加头发的重量，但可以提高头发的强度和刚性，较硬的头发含有的髓质也多，汗毛和新生儿的毛发往往没有髓质。
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