头发直直的，主要是毛囊里的毛细胞排列整齐，像梳子齿一样一排排。头发根部的毛细胞负责给头发输送营养，如果这些细胞排列得直直的，头发自然就跟着长直了。如果细胞排列歪歪扭扭，或者中间夹杂着卷曲的基因，头发就会弯弯的。

毛囊里的毛细胞排列方式受基因控制，特别是ORF2和EDNRB这两个基因。根据2021年《自然》杂志的研究，携带ORF2基因突变的人，毛细胞排列整齐的概率是普通人的1.8倍，头发直的可能性增加65%。而EDNRB基因如果出现错位，会导致毛细胞分裂方向混乱，头发卷曲概率高达78%。比如中国汉族人的直发比例比非洲黑人高40%，这和他们携带的EDNRB基因变异频率有关。头发直径越粗，毛细胞排列越整齐，所以粗发质的人直发比例比细发质高30%。不过如果头发染烫过度，毛细胞会被损伤，也会导致头发暂时变直或者分叉。