毛髮是一種生物聚合體，乾重量超過90%是由角質素的蛋白質造成。在正常情況下，人類毛髮約有10%的水份，相當地影響著毛髮的機械特性。毛髮蛋白質是由雙硫鍵經半胱氨酸連在一起。毛髮的不同部位亦有不同的半胱氨酸水平，造成較硬或較軟的髮質。建立或破壞雙硫鍵可以用來控制波浪的或捲曲的髮型。燙髮的基礎原理就是破壞及重造雙硫鍵。

雙硫鍵屬共價鍵，某些蛋白質肽鏈中含有一些半胱氨酸殘基, 這種胺基酸殘基可形成雙硫鍵，雙硫鍵可在同一條肽鏈內或不同肽鏈之間形成，這種共價鍵比上述非共價鍵的強度大，是頭髮強度的決定因素，其存在的數量對頭髮的物理化學性能影響很大。燙髮過程其實就是雙硫鍵的破壞與重建。

蛋白質雙硫鍵的原型是雙胺基酸肽的胱氨酸，它是以雙硫鍵將兩個半胱氨酸結合組成。

毛髮的蛋白質則是由18種氨基酸結合而成：
胱氨酸16%；絲氨酸7.6%；苯丙氨酸2.7%；谷氨酸14.6%；絲氨酸7.2 %；賴氨酸2.6%；精氨酸9.6 %；纈氨酸4.7%；異白氨酸2.2%；甘氨酸9.5%；丙氨酸4%；蛋氨酸1%；白氨酸 9.1%；脯氨酸3.7%；組氨酸0.9%；天門冬氨酸8%；酪氨酸3.1 %；色氨酸0.7%。