毛の構造図
コルテックスを保護するキューティクル（毛表皮）
キューティクルはウロコ状の硬い無色透明の細胞からなり、その縁は毛先の方向に突出し、根本から毛先に向かって竹の子の皮のように重なり、内側のコルテックスを保護しています。１枚のキューティクルは、長さ８０～１００ｕｍ、厚さ０.５～１ｕｍで毛髪の外周の１／２～１／３を包んでいます。外から見える部分は２０％前後で、残りの８０％前後は、順次重なり合っています。キューティクルの毛髪に占める割合は１０％前後でその重なり枚数が多いほど毛髪は硬く、薬液の浸透に対する抵抗力が増します。油と馴染みやすく（親油性）プラッシング、コーミング、カッティングなど外的な影響から毛皮質（コルテックス）を保護しています。しかし、物理的な刺激には弱く、乱暴なプラッシングで傷ついたり、剥れたりします。キューティクルが剥れると、外壁がなくなったようなもので、毛髪が非常に弱くなります。毛髪の状態が良いか悪いかは、このキューティクルの状態によって判断することができます。キューティクルが剥れ、中のマトリックスが流れ出して、繊維がバラバラになった典型的な例が枝毛です。
パーマと深い関係のコルテックス（毛皮質）
コルテックスは葉巻状の角化したケラチン質の細胞が毛髪の長さ方向に比較的規則正しく並んだ細胞集団で毛髪の９０％前後を占めています。コルテックス細胞は、繊維の束が集まっているように見え、さらに細胞同士は互いに強く連結されているので、バラバラになりにくくなっています。コルテックスがこのような構造になっていますので、横には切れにくく、縦には比較的裂けやすくなっています。コルテックス内には顆粒状のメラニン色素があり、これにより毛髪の色が決められています。化学構造的に薬液の作用を受けやすく、セット、パーマヘアカラーなどと最も関連の深い部分であり、毛髪の性質を左右している重要な構成単位です。コルテックス細胞は細かく見ていくと、大きい順から、マクロフィブリル→ミクロフィブリル→プロトフィブリル→αーケラチンと細分化されていきます。これらは方向性を持っており、毛髪の長さ方向にほぼ平行して並んでいます。この他に、ミクロフィブリル間にはマトリックス（間充物質）と呼ばれる方向性の無いケラチンが存在し、フィブリル同士を固定するセメントのような役目をしています。マトリックスのケラチンは、短いポリペプチド鎖がランダムコイル状に不規則に存在し、フィブリルに比べて密度の低い構造になっています。また、シスチン結合や側鎖の長い塩結合が多いので、化学作用を受けやすい構造になっています。マトリックスを構成しているケラチン分子の大きさはフィブリルのケラチン分子の１／８程度であると言われています。
機能がはっきりしないメジュラ（毛髄質）
メジュラは毛髪の中心部に位置し、空胞や微量のメラニン色素含む無定形の細胞で構成されています。毛髪によっては鉛筆の芯のように完全につながったもの、所々が切れているもの、あるいは全く無いものなどがあります。太い毛髪ほど毛髄質のあるものが多く、細い毛髪には、所々欠如している場合があります。毛髄質の成分、機能はまだ十分に解明されていません。
