W przypadku produktów do farbowania włosów przeznaczonych na dłużej niż 12 prań, dwa główne składniki chemiczne to nadtlenek wodoru i amoniak. Semi-permanentne barwniki używają amoniaku, ale zwykle zawierają mniejszą ilość niż trwały barwnik i mogą stosować chemiczną p-fenylenodiaminę.
Amoniak, jedna z najczęstszych chemikaliów w produktach do farbowania włosów, otwiera łuski włosów. Po zmieszaniu z produktem do barwienia, amoniak pozwala, aby kolor wnikał głęboko w mieszki włosowe i wchodzi w interakcję z melaniną we włosach. Melanina, substancja odpowiedzialna za naturalny kolor włosów, jest zmieniana przez kombinację amoniaku i barwnika, co odpowiednio zmienia kolor włosów.
Po zmieszaniu z amoniakiem i barwnikiem nadtlenek wodoru powoduje pęcznienie włosów. Ten obrzęk pozwala amoniakowi bardziej efektywnie przenosić farbowanie włosów na mieszki włosowe. Nadtlenek wodoru może uszkodzić włosy, powodując utratę siarki. Może to skutkować twardymi, zniszczonymi włosami i większe obrażenia przy większym stężeniu nadtlenku wodoru.
Tymczasowe barwniki, takie jak spraye i spłukiwacze, tylko osadzają tymczasowy pigment barwny na włoju włosów. Tego typu barwniki lub myje nie przenikają przez naskórek włosów. Zamiast tego włosy tylko absorbują kolor w jego wale, i to znika po kolejnym myciu włosów.
Alternatywnie, ci, którzy chcą uniknąć chemikaliów w komercyjnych produktach do farbowania włosów, mogą wybrać barwniki, które nie zawierają ostrych substancji chemicznych. Niektóre farby do włosów ze zredukowanymi chemikaliami używają barwników na bazie ziół zamiast barwnika, w przeciwieństwie do amoniaku.
