头发卷成波浪形主要跟基因和头发结构有关。毛囊里的毛鳞片排列不整齐，卷曲角度小的是小波浪，角度大的是大波浪。卷发基因在头发根部活跃，所以越往下越卷。

头发卷曲是因为毛囊里的毛鳞片像瓦片一样叠起来不整齐。卷发基因突变概率是1/4，东亚人卷发比例约10%。毛鳞片每片长2-3毫米，卷曲角度在90-180度之间。卷发在高温下卷得更紧，因为毛鳞片闭合更紧密。比如吹风机温度每升高10度，卷曲度增加5%。卷发头发的角蛋白比直发多15%，所以更耐高温定型。卷发在湿度高时反而更蓬松，因为毛鳞片吸水膨胀撑开角度。