A haj színét a melanin jelenléte határozza meg, amely egy pigment, amelyet a szőrtüsző sejtjei termelnek. A melanin két formában létezik:eumelanin és pheomelanin. Az eumelanin a barna és fekete hajszínért, míg a pheomelanin a vörös hajszínért.
A szőrtüszőben lévő eumelanin és pheomelanin mennyisége és aránya határozza meg a kapott hajszínt. A fekete haj az eumelanin magas koncentrációjának és a pheomelanin alacsony koncentrációjának az eredménye. Az eumelanin elnyeli a fény minden hullámhosszát, ami a fekete haj érzékelését eredményezi.