卷发维持是因为头发有螺旋形卷曲结构，像弹簧一样能回弹。卷发直径比直发细，发丝卷曲处更脆弱，但螺旋结构能分散拉力，所以不容易变直。变直是因为高温或化学药水破坏了螺旋结构，比如用吹风机超过150度加热，或者用直发夹夹住头发超过3分钟，会导致角蛋白变性，卷曲处断裂变直。数据显示，卷发在60℃以上持续加热2分钟，卷曲度下降40%，而用含氨的药水烫发，卷发维持时间比直发少30%。

卷发容易变直是因为外力破坏了头发内部的螺旋结构。比如用直板夹加热时，高温使卷发中的角蛋白变性，螺旋圈被拉直。研究显示，卷发直径约0.1毫米，直发约0.15毫米，卷发更细但弹性更强。当卷发受热超过150℃时，螺旋结构会断裂，而直发因为更粗壮，断裂后还能保持部分卷曲。卷发在潮湿环境下更容易变直，因为水分会膨胀发丝，撑开螺旋圈。比如用湿发吹干时，如果未用卷发喷雾，卷曲度会下降25%。所以卷发需要定期用定型产品加固螺旋结构，而直发则更耐高温和拉扯。