머리카락은 '머릿발'이라는 말이 있을 정도로 사람의 인상에 큰 영향을 미친다.

머리카락은 큐티클 층과 단백질 섬유로 이뤄져 있다. 이 단백질 섬유의 구조를 바꾸거나 색소를 침투시키거나 없애면 머리의 색과 모양이 달라진다.

단백질의 기본 단위는 아미노산인데 20종류가 있다. 이 아미노산이 어떤 순서로 연결되느냐에 따라서 단백질의 종류와 구조가 결정된다. 

단백질 섬유의 구조를 변성시키는 대표적인 수단은 열과 화학물질로,  이를 이용해 단백질 섬유를 만들어주는 화학결합이나 분자 간 결합을 끊고 이어줄 수 있다. 머리를 원하는 모양으로 고정시킬 때, 뜨거운 건조기(드라이기) 바람을 이용하는 것도 같은 원리다.

다만 이 경우는 약한 결합을 끊고 이어줘 금방 원래대로 돌아가는 경우가 많다.

좀 더 오랜기간 머리 모양을 바꾸고 유지하기 위한 방법이 파마다.

머리카락은 케라틴이라는 단백질로 만들어져있는데 케라틴에는 구조적으로 시스틴 결합이 있다.

또한 황(S) 성분이 포함되어 황과 황이(-S-S-) 다리처럼 결합해 털의 구조를 만든다. 머리카락을 태우면 나는 특유의 냄새 중 일부는 황이 타는 냄새다.

미용실에서 파마하면 머리에 파마약을 도포하고 모양을 잡아준 뒤 중화제를 발라주는데,  화학적으로 파마약은 환원제, 중화제는 산화제의 역할을 한다. 

이 과정에서 열을 가해 더 강하게 단백질 구조 변화를 만들어 내기도 한다. 

여기에 환원제(파마약)를 바르면  황과 황이(-S-S-) 다리처럼 결합된것이 끊어지는데 화학적으로 환원제는 다른 물질에 수소나 전자를 붙여주는 역할을 한다. 시스틴 결합의 황 다리를 끊어주는(-SH HS-) 역할을 환원제가 한다. 머리를 구성하는 단백질이 구조적으로 '말랑말랑'해지는 셈이다.

말랑말랑해진 상태의 머리를 원하는 모양대로 만들어주고, 그 상태를 굳히기 위해 중화제를 쓴다. 파마 시술의 종류에 따라 열을 가해주기도 한다.

중화제는 파마약과 반대로 산화제다. 수소를 제거하는 산화작용을 통해 새로운 시스틴 결합이 생길 환경을 만들어 주는 것이다. 새로운 시스틴 결합이 형성돼 다시 단백질 섬유가 단단해지면, 원하는 스타일이 장시간 유지되게 된다.