毛皮質是毛發的主要成分,由與毛發長軸平行的細長細胞所組成。在這些細胞中有約10毫米的張力細絲及纖維間基質,這些成分決定了毛發的主要生理化性狀。細絲由纖維蛋白所組成,其中50%的蛋白質呈螺旋狀結構,基質由含有豐富胱氨酸的非螺旋體蛋白組成。這些蛋白質在毛囊下端合成,合成的最后階段的半胱氨酸轉變為胱氨酸。
毛發的物理性質與其化學組成有關。將毛發浸泡在水中,很快就會膨脹,膨脹后的重量比未浸泡前干重高40%左右,這種遇水膨脹現象說明毛發中幾乎純粹是蛋白質成分,而脂質含量很少。毛發具有較強的雙重性,這是由于細胞中細絲的排列與毛發長軸平行的緣故。