Pour les produits de coloration capillaire destinés à durer plus de 12 lavages, les deux principaux ingrédients chimiques sont le peroxyde d'hydrogène et l'ammoniac. Les colorants semi-permanents utilisent de l'ammoniac, mais ils contiennent généralement une quantité moindre que le colorant permanent et peuvent utiliser le produit chimique p-phénylènediamine.
L'ammoniac, l'un des produits chimiques les plus courants dans les produits de teinture capillaire, ouvre les cuticules des cheveux. Lorsqu'il est mélangé avec le produit colorant, l'ammoniaque permet à la couleur de pénétrer profondément dans les follicules pileux et d'interagir avec la mélanine dans les cheveux. La mélanine, la substance responsable de la couleur naturelle des cheveux, est modifiée par la combinaison d'ammoniac et de colorant, ce qui modifie en conséquence la couleur des cheveux.
Mélangé avec de l'ammoniaque et de la coloration, le peroxyde d'hydrogène fait gonfler les cheveux. Ce gonflement permet à l'ammoniac de transporter plus efficacement la coloration des cheveux dans les follicules. Le peroxyde d'hydrogène peut endommager les cheveux en leur faisant perdre du soufre. Cela peut entraîner des cheveux durs et abîmés, et plus de dommages se produisent avec des concentrations plus élevées de peroxyde d'hydrogène.
Les teintures temporaires telles que les sprays et les rinçages ne déposent qu'un pigment de couleur temporaire sur la tige du cheveu. Ces types de teintures ou de lavages ne pénètrent pas dans la cuticule des cheveux. Au lieu de cela, les cheveux n'absorbent la couleur que dans leur tige et disparaissent après le prochain lavage des cheveux.
Alternativement, ceux qui souhaitent éviter les produits chimiques dans les produits de teinture capillaire commerciaux peuvent choisir d'utiliser des colorants qui ne contiennent pas de produits chimiques agressifs. Certaines teintures capillaires contenant moins de produits chimiques utilisent des colorants à base de plantes plutôt que de l'ammoniaque.