化学染发剂以两剂型为主，一剂是含有染料的基质，可以是乳膏、凝胶等，主要染料为苯胺类；另一剂是氧化剂，主要成分是过氧化氢（双氧水），它可以配成水溶液，也可以配成膏状基质。使用时将两剂等量混合，然后均匀涂刷于头发上，经过20-30分钟着色后，用水冲洗干净。
化学染发剂的着色原理：通过氧化剂（过氧化氢）与头发之间发生氧化还原反应，破坏头发自身原有分子结构，打开头发毛鳞片,然后将染料添加并封闭在头发纤维中，从而达到改变头发颜色的目的。
化学染发剂的着色过程，实际上是一次毁害头发的过程。染发过程中，大量酸、碱等物质的进入头发内部，破坏了原有的蛋白质链和氨基酸，导致水分流失。染后的头发会变得干枯、毛燥、断裂、分叉、杂乱，失去光滑感和弹性，像一堆枯草。