A vörös hajat a melanocortin-1 receptor (MC1R) mutációja okozza, ami csökkenti a termelődő eumelanin (sötétbarna/fekete pigment) mennyiségét és növeli a pheomelanin (sárga/vörös pigment) mennyiségét, ami vörös hajat eredményez. Gyakran előfordul, hogy ha valakinek genetikai mutációja van, amely vörös hajat eredményez, akkor a szemöldök színét szabályozó gének is változatosak, ami vörös szemöldököt eredményez.
A genetika azonban kiszámíthatatlan lehet, így egyes vörös hajúak szemöldöke más genetikai tényezők miatt eltérő lehet.