发丝主要是由死细胞组成，从外到内基本可以分为三层：角质层、皮质层和髓质层，其中皮质层为主。而皮质层主要成分是角蛋白(Keratin)，这种蛋白含有的半胱氨酸残基特别多，半胱氨酸上的硫原子就相互之间形成二硫键。而这个二硫键结构就是维持头发弹性和形状很重要的一个结构，如果想要改变头发形状，就要改变这个结构。
而在烫头发的过程，就是”拆掉“并”重组“二硫键，从而改变头发形状的过程。一般来说，烫发会把头发缠成想要的形状，加入还原剂，让头发中的二硫键断裂，这时候头发就从“不可重塑”变成“可重塑”。然后在加入氧化剂，让二硫键重新建立，这时候，外面缠绕成什么形状，头发就变成什么形状。烫发就完成了。
