К физическим свойствам волос относятся: прочность, эластичность, способность впитывать воду и электропроводность.
Волосы очень прочны и обладают высокой устойчивостью против механических, биологических и химических воздействий.
Устойчивость к механическим воздействиям выражается в том, что нельзя, например, сплющить волос, ударяя по нему молотком, а для его разрыва требуется относительно большая сила. Волос разных людей может выдержать нагрузку от 50 до , 160 г. Эти качества значительно изменяются с возрастом, так как волосы новорожденного очень тонкие, а цепи кератина у пожилых людей имеют меньшую связность, что приводит к уменьшению сопротивления волоса нагрузке и растяжению.
При растяжении волос удлиняется, особенно если он насыщен водой, например, во влажной атмосфере. Под влиянием влаги форма волоса может измениться, однако это всегда обратимое явление. Накручивание сухих волос вокруг жесткой оси (например, на шпульки или бигуди) вызывает их неполную и непрочную завивку. Завивка получается более прочной, если накручивать мокрые волосы.
Устойчивость к химическим воздействиям: волосы полностью устойчивы к действию кислых веществ, которые могут даже увеличивать их стойкость по отношению к другим факторам, однако плохо реагируют на действие щелочей и окисляющих средств.
Основные средства (основания и щелочи) больше влияют на структуру, прочность волоса и могут в определенной степени изменять его форму. Снижение прочности волоса под действием щелочей зависит от их характера и концентрации. Например, 5-процентный раствор нашатырного спирта вызывает относительно малое повреждение, а 20-процентный - заметное повреждение корневого влагалища (зубчатый ущерб). Аналогичный эффект дает 2-процентный раствор углекислого натрия. 70-процентный раствор нашатырного спирта или 10-процентный раствор углекислого натрия вызывает уже более серьезные изменения, разрушая наружное корневое влагалище волоса и расщепляя волос продольно, что значительно увеличивает его ломкость. 20-процентный раствор углекислого аммония приводит к растворению волоса (наступают изменения в стержне).
Щелочи усиливают способность волос абсорбировать воду. При этом волосы могут в два-три раза увеличивать свой объем. При натягивании и закручивании волоса щелочи могут привести к необратимому изменению его формы. Из этого вытекает возможность перманентной завивки. Поэтому действие щелочей облегчается благодаря пористости волоса и его способности впитывать воду. Обесцвеченные волосы, следовательно, более пористые, требуют применения для перманентной завивки значительно более слабых составов с меньшей концентрацией щелочных средств.
Один из французских авторов указывает, что волос, который впитал 100% воды, требует при завивке только однопроцентного щелочного раствора, а волос, впитавший 10% воды, - 10-процентного раствора.
Прочность волоса почти не изменяется под действием холодной завивки, а при горячей перманентной завивке она может значительно уменьшиться. Например, критическая нагрузка при холодной перманентной завивке уменьшается на 15, при теплой - на 20 и при горячей - на 60%.
Окисляющие (обесцвечивающие) средства могут вызвать большие или меньшие изменения. Под действием перекиси водорода волос утончается, поэтому ее иногда применяют для удаления с кожи пушковых волос. Обесцвечивающие средства, применяемые слишком часто или во время болезни, приводят к тому, что волосы становятся менее эластичными, более пористыми и ломкими, а также трудными для сушки. Их критическая нагрузка может уменьшаться примерно до 35 г. Обесцвеченные волосы не следует также, подвергать продолжительной завивке или же применять ее с большой осторожностью. Теплая перманентная завивка может привести к обламыванию волос, поэтому ее можно проводить, применяя весьма слабые составы и значительно более низкую температуру, чем обычно. При холодной перманентной завивке завивочный состав тоже должен быть слабым и применяться в течение короткого времени.
Волосы обладают гибкостью и эластичностью - они удлиняются при растяжении и возвращаются в первоначальное состояние после снятия растягивающей силы. Особенно заметны эти свойства на мокром волосе. Сухой волос удлиняется при растяжении на 20-30, а смоченный холодной водой - до 100%.
Под действием высокой температуры (водяного пара или кипящей воды) волос претерпевает существенные изменения: кроме потери эластичности, его форма подвергается также устойчивому изменению. Волос, растягиваемый под действием водяного пара, после охлаждения не принимает первоначальной длины - его деформация становится необратимой. Если действию пара будут подвергаться завитые или накрученные на коклюшки волосы, то полученная форма завивки станет устойчивой даже после высушивания и охлаждения волос.
На этом свойстве волос основан принцип завивки. Слишком высокая температура или слишком продолжительное ее действие может привести к повреждению клеток коркового вещества волос, волосы станут обламываться даже при малейшем натяжении. В связи с этим иногда после горячей завивки или завивки щипцами наблюдается снижение прочности волос. Эти повреждения появляются потому, что обычно завивку производят на мокрых волосах. Во время повышения температуры вода, содержащаяся в волосах, превращается в пар, который вызывает их расщепление. Если же температура очень высока, то волосы могут обуглиться.
Человеческий волос обладает способностью впитывать воду и водяной пар, а также глицерин, животные и растительные жиры. Такие вещества, как минеральные масла, производные нефти (вазелиновое масло и вазелин) не проникают внутрь волоса, а остаются на его поверхности. Эти свойства волоса определяют род жира, который должен применяться для производства различных лечебных средств и средств для ухода за волосами, а также способ их употребления.
Способностью волоса поглощать воду объясняются его многие важные свойства. Например, известно, что волос удлиняется или сокращается в зависимости от степени влажности окружающей среды. Он может набухать, поглощая 10-25% воды. Уже сама степень влажности волоса может в значительной мере влиять на прическу.
Волосы обладают также абсорбционной способностью, то есть способностью задерживать на своей поверхности пыль, благодаря покрывающему их кожному жиру. При трении в сухом состоянии они легко наэлектризовываются. Потирая волосы пластичным предметом, можно даже получить их искрение. Электрические свойства волос в значительной мере зависят от их индивидуальных особенностей.
Сила прилегания волоса к голове зависит от жизнеспособности корня и его прочности. Она измеряется усилием, необходимым для выдергивания волоса.