头发变白有很多不同的原因，但最主要的原因是遗传。每个毛囊，也就是产生毛发的地方，都含有一种叫做黑素细胞的细胞。这些黑色素细胞产生染发所需的黑色素;它们会逐渐死亡，这样头发就会吸收更少的黑色素。
黑色素是决定宿主皮肤颜色的同一种化学物质，是染头发所必需的，当细胞死亡时，头发中黑色素水平越低，头发就越不透明，变成白色、灰色或银色。一般来说，白种人的头发在30多岁时开始变白，亚洲人在30多岁时开始变白，非洲裔美国人在45岁左右开始变白。父母和祖父母在年轻时就有白发的人也容易过早变白。然而，有些医疗问题会导致人在年轻时头发变白。
缺乏维生素B12或甲状腺或脑垂体的问题会导致过早变白，然而，在医疗帮助下，这在很大程度上是可逆的。斑秃是头发脱落的地方，可能会导致头发重新长出灰色，但颜色最终会恢复。众所周知，迈克尔·杰克逊患有白癜风，皮肤和头发上的黑色素细胞开始死亡或停止功能，还会使头发变白。