头发由角蛋白所组成。
头发并不是器官，所以不含神经和血管，但含有细胞。头发主要用于保护头部。细软蓬松的头发具有弹性，可以抵挡较轻的碰撞，还可以帮助头部汗液的蒸发。
一般人的头发约有10万根，在所有毛发中，头发的长度最长，尤其是女子留长发者。有的可长到95～100cm，甚至150cm，但一般不会超出200cm。
头发的颜色一般是由基因决定的，常见的有黑色、金黄色、棕色及红色等。当人类老化时，头发通常会变成银白色。由于种族和地区的不同，头发有乌黑、金黄、红褐、红棕、淡黄、灰白，甚至还有绿色和红色的。
科学研究证明：头发的颜色同头发里所含的金属元素的不同有关。
黑发含有等量的铜、铁和黑色素，当镍的含量增多时，就会变成灰白色。金黄色头发含有钛，红褐色头发含有钼，红棕色的除含铜、铁之外，还有钴，绿色头发则是含有过多的铜。在非洲一些国家，有些孩子的头发呈红色，这是严重缺乏蛋白质造成的。
功能
许多哺乳动物的皮毛和其他毛发具有不同的功能。毛发为许多动物提供体温调节和伪装；对于其他动物，它向其他动物提供信号，例如警告、交配或其他交流显示；对于某些动物，毛发提供防御功能，很少甚至提供攻击性保护。
头发还具有感官功能，将触觉延伸到皮肤表面之外。护毛发出警告，可能会引发后坐反应。
虽然人类已经开发出衣服和其他保暖手段，但头部的头发主要用作隔热和冷却（当汗水从浸泡的头发中蒸发时）。
以上内容参考 百度百科-头发
发干的外表有一层发根皮脂腺分泌的皮脂，它是发干一层极好的保护膜，能平滑毛鳞片，使头发保持水分和弹性。毛鳞片的不完整会阻断皮脂由发根向发梢传递。
角质蛋白；
角质蛋白是上皮细胞内的结构性蛋白，是细胞骨架的成分。一共有20种细胞角质蛋白分布于全身各种上皮细胞内。某些特定的细胞角质蛋白分布于特定的组织，同样的，不同的上皮细胞癌也会表现出特异的细胞角质蛋白，也因此细胞角质蛋白具有成为肿瘤标记的潜力。
生理特性
头发从下向上可分为毛乳头、毛囊、毛根和毛干四个部分。头发的生理特征和机能主要取决于头皮表皮以下的毛乳头、毛囊和皮脂腺等。
毛囊为毛根在真皮层内的部分，由内毛根鞘、外毛根鞘和毛球组成，内毛根鞘在毛发生长期后期是与头发直接相邻的鞘层。内毛根鞘是硬直的、厚壁角蛋白化的管，它决定毛发生长时截面的形状。内毛鞘下部为三层：HUXLEY鞘、HENLE鞘和内毛根鞘表层。在毛发角蛋白化以前，内毛根鞘与毛发一起生长，其来源均为毛囊底层繁殖的细胞。在接近表皮处，内毛根鞘与表皮和毛囊脱开。
毛乳头是毛囊的最下端，连有毛细血管和神经末梢。在毛囊底部，表皮细胞不断分裂和分化。这些表皮细胞分化的途径不同，形成毛发不同的组分（如皮质、表皮和髓质等），最外层细胞形成内毛根鞘。在这个阶段中，细胞是软的和未角质化的。
本回答被网友采纳头发是由表皮的角质形成细胞角化而成的特殊组织。
从外表面上看，头发由发根和发干组成，露出头皮的部分是发干，在头皮下面的部分是发根，它被包裹在毛囊内。
我们一般俗称的“头发”就是发干；发根位于头皮下，毛囊内的毛，只占全毛重量的10%~15%，其根部与毛囊下部称为毛球的结构相连接.
发干从外到内可分为三层：
① 最外层的是表皮层，也叫毛小皮，是毛干的保护层，主要是抵御外界的物理、化学因素对头发的毛发的轻微损伤。它由6~10层长行鳞片状角质细胞重叠排列而成，游离缘指向发梢，不同的发质其形状、结实程度与拉力也各不相同。这种鳞状物质越接近头皮的部分越光滑，相反，越远离头皮的部分越粗糙，越不规则，且受到外界不同程度的各种刺激后，边缘可轻度翘起或破裂。
② 中间一层是头发的最主要的部分，称为皮质层，是由成束角蛋白链沿着毛干的长轴分布。它决定了头发的弹性、强度和韧性。该层约占整个发茎的一半不到。在该层中还含有许多黑素颗粒。
③ 最内一层是头发的中心部分，称为髓质层，称皮质层的细胞所围绕，其间充满空气间隙，有一定的阻止外界过热的作用。类似于一根狭长的管道，它深入到真皮之中，有时可深至皮下组织。
发根包埋在毛囊内，毛囊结构十分复杂，为了研究的方便，将它的不同部分给予不同的命名。
引起毛发收缩的立毛肌附着于毛囊，其附着点下部称为毛囊下部，其上刚称毛囊上部。毛囊下部膨出的部门叫毛球，是头发的发端。毛球的最底部有一凹陷称为毛乳头，它是一团伸入毛球内的结缔组织，含有血管和神经。毛乳头与结缔组织鞘为头发的生长提供营养物质和氧气。如果毛乳头被破坏或退化，头发就停止生长，并逐渐脱落。在毛囊上部，还有一个皮脂腺的开口，这一开口处又将毛囊上部分为上下漏斗部和峡部。