烫染药水会伤到发丝最里面的皮质层。烫的时候夹子夹头发把毛鳞片都压扁了，药水顺着头发缝往里钻，把皮质层里的角蛋白泡得像煮过头的面条一样软塌塌的。染发剂里的氨水还会把毛鳞片之间的黏合剂溶解掉，头发就变得像被撕开夹层的汉堡肉一样分层。

皮质层之所以受损是因为烫染药水的PH值和头发天然酸碱度差太多。正常头发表面是弱酸性的，而药水PH值高达9-10，相当于用强碱性的肥皂水泡头发。数据证明，药水渗透深度能达到头发直径的30%，正好到达皮质层（直径0.02-0.05毫米）。就像用高压水枪冲砖墙，水柱能穿透砖块但不会伤到砖缝里的钢筋。烫染后头发含水量从15%飙到40%，角蛋白结构被撑得变形，就像被吹爆的气球皮。发丝横截面会出现蜂窝状空隙，断裂强度从原来的3.2N降到1.5N，相当于头发能扛的重量从6块饼干变成3块。