头发的主要成分是角蛋白,是一种由多种化学键组成的网状结构,头发的形状主要由二硫键决定,要使头发卷曲就要想办法改变二硫键的构型.
研究证明,当头发被卷曲在卷发器上时,其中的二硫键被拉伸变形,在冷烫精中还原剂的作用下,二硫键很容易被切断,胱氨酸被还原成两个半胱氨酸,毛发从刚韧状态变成柔软状态,这时在卷发器的物理作用下很容易卷曲变形.
卷曲后的头发如果不进一步处理的话,很容易恢复原状,所以还要用定型液使头发保持卷曲形状.定型液中的主要成分是氧化剂,经过一定时间的氧化作用（适当加热）,相互错开的两个半胱氨酸又可以重新组合成胱氨酸,使二硫键形成,头发又恢复刚韧性,并保持卷曲状态.
从上面的机理可以看出,化学烫发的包括卷曲和定型两个过程,所以冷烫精也有卷发剂和定型剂两剂.卷曲和定型这两个相反的过程实际上并不是完全可逆,也就是说发生断裂的过程中二硫键不可能完全复原,在烫发的过程中,二硫键的数目会减少,也会有硫元素的损失,这些都会给头发带来损伤,开发高效安全的烫发化妆品,在美化头发的同时,又可以尽量减少对头发的伤害,是当前烫发化妆品发展的趋势.