Bei Haarfärbemitteln, die länger als 12 Haarwäschen halten sollen, sind die beiden chemischen Hauptbestandteile Wasserstoffperoxid und Ammoniak. Semipermanente Farbstoffe verwenden Ammoniak, enthalten jedoch normalerweise eine geringere Menge als permanente Farbstoffe und können die Chemikalie p-Phenylendiamin verwenden.
Ammoniak, eine der häufigsten Chemikalien in Haarfärbemitteln, öffnet die Nagelhaut. Beim Mischen mit dem Färbeprodukt ermöglicht das Ammoniak der Farbe, tief in die Haarfollikel einzudringen und mit dem Melanin im Haar zu interagieren. Melanin, der für die natürliche Haarfarbe verantwortliche Stoff, wird durch die Ammoniak-Farbstoff-Kombination verändert, was die Haarfarbe entsprechend verändert.
Wenn Wasserstoffperoxid mit Ammoniak gemischt und gefärbt wird, schwellen die Haare an. Diese Schwellung lässt das Ammoniak die Haarfärbung effizienter in die Follikel transportieren. Wasserstoffperoxid kann das Haar schädigen, indem es Schwefel verliert. Dies kann zu hartem, geschädigtem Haar führen und bei höheren Konzentrationen von Wasserstoffperoxid treten mehr Schäden auf.
Temporäre Farbstoffe wie Sprays und Spülungen lagern nur ein temporäres Farbpigment auf dem Haarschaft ab. Diese Arten von Farbstoffen oder Waschmitteln dringen nicht in die Haarkutikula ein. Stattdessen nimmt das Haar die Farbe nur in seinen Schaft auf und verschwindet nach der nächsten Haarwäsche.
Alternativ können diejenigen, die die Chemikalien in handelsüblichen Haarfärbeprodukten vermeiden möchten, Farbstoffe verwenden, die keine aggressiven Chemikalien enthalten. Einige Haarfärbemittel mit reduzierten Chemikalien verwenden anstelle von Ammoniak Farbstoffe auf Kräuterbasis.