Unikalny kod genetyczny, który dziecko dziedziczy po rodzicach, zawiera białko, które umożliwia produkcję melaniny w jego włosach. Ilość melaniny decyduje o tym, czy dziecko ma jasne lub ciemne włosy, a kolor zazwyczaj pozostaje w zakresie koloru włosów rodziców.
Z 46 chromosomów, jakie mają wszystkie ludzkie istoty, dziecko dziedziczy 23 chromosomy od matki i tyle samo od ojca. Te dwa złożone razem zawierają od 60 000 do 100 000 genów. Niektóre z tych genów są dominujące, a kilka z nich jest recesywnych. Białko zawarte w genach produkuje melaninę dwóch rodzajów - eumelaninę i feomelaninę. Większe stężenia eumelaniny powodują powstawanie ciemnych włosów od odcieni brązowych do czarnych, a feomelanina powoduje jaśniejsze odcienie włosów od blond do czerwieni.
Ciemne włosy są dominującym genem u większości ludzi. Rodzice o tym samym odcieniu włosów lub o różnych odcieniach mogą mieć dziecko z włosami o innym kolorze, ale o tym samym odcieniu. Jest jednak również możliwe, że ciemnowłosy rodzic z geny blond recesywnym ma blond dziecko, jeśli drugi z rodziców ma również gen blond. Tak więc kolor włosów dziecka może spaść w dowolnym miejscu w cieniu włosów rodziców lub być całkowicie inny, jeśli jeden lub obaj mają inny gen recesywny.