燙髮水主要由軟化劑和定型劑組成。
軟化劑的基本組成為還原劑（如巰基乙酸）、鹼劑（如氨水）、螯合劑（如EDTA）、潤溼劑。
定型劑主要指氧化劑（溴酸鈉、雙氧水）。
燙髮水各組分作用原理
還原劑：打開頭髮多肽鏈之間的二硫鍵，形成半胱氨酸基團，從而軟化髮絲。目前，國內廠家應用最多的是巰基乙酸，巰基乙酸屬於強酸，不能直接與頭髮和皮膚接觸，故巰基乙酸需中和成鹽的形式進行使用。
鹼劑：有兩方面作用，其一用於中和巰基乙酸，其二使髮絲溶脹，讓頭髮毛鱗片打開，便於還原劑的滲透。鹼劑通常是多種復配使用，鹼劑的選用對燙髮水的效果也起關鍵性作用。（氨水與單乙醇胺是最為常用的鹼劑，氨水的效果優於單乙醇胺，但是由於味道較重，常將兩者配合使用，所以在燙髮的時候有氨水味是很正常的，並不代表燙髮水質量差。）
螯合劑：螯合溶液中的金屬和鈣鎂離子。
潤溼劑：有助於燙髮液在頭髮上的鋪展和潤溼。
氧化劑：使半胱氨酸基團重新結合，在新的位置上形成二硫鍵，這樣使得捲曲或拉直的髮型固定下來。
燙髮三部曲
滲透階段
髮絲在鹼劑的作用下溶脹，毛鱗片張開，還原劑滲透到髮絲內部，該過程為還原劑滲透的過程，髮絲溶脹的體積越大，越有利於還原劑的滲透，燙髮效果也就越好。
軟化階段
本階段是頭髮在還原劑的作用下二硫鍵斷開的過程，燙髮水中還原劑的濃度越高，滲透到髮絲內部的濃度也越高，頭髮二硫鍵斷開的數目就越多，燙髮效果就越好。
定型和中和階段
本階段是頭髮在氧化劑的作用下二硫鍵重新聯接的過程，同時中和頭髮上殘留的鹼劑。頭髮軟化後經過拉直或捲曲，多肽鏈間的二硫鍵容易出現錯位，原先斷開的二硫鍵不能全部接回，這是燙後髮質脆弱易斷的主要原因。
燙髮液的兩個關鍵指標
巰基乙酸的含量決定還原劑的濃度大小（8-9.5%效果最佳）
pH影響捲曲效果（針對健康髮質使用的燙髮水第一劑配方， pH調節到 9.2～9.3 效果最佳。pH＜8.5 時，捲曲效果較差，當 pH＞10.0 時，可能會導致斷髮）。
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