La primera capa, denominada médula, es la zona central del cabello y está compuesta por una formación a modo de panal irregular, de células córneas redondeadas. Presumiblemente, no tiene ninguna influencia en el comportamiento fisicoquímico del cabello y es inexistente tanto en el lanugo (pelo con el que nacemos y que suele desaparecer) como en el vello.
La segunda capa, el córtex, está formado por distintas capas celulares que se extienden entre la cutícula y la médula. Tiene una superficie entre un 70-80% de cada pelo, contiene una importante reserva de queratina capilar. Es el responsable de las propiedades del pelo; es decir, de su fortaleza, elasticidad, flexibilidad, tamaño, forma y textura, como también de su color.
Por último, la tercera y última capa es la cutícula, ésta es la capa más externa del cabello y está compuesta por células aplanadas que se extienden a lo largo de la superficie del tallo de forma superpuesta. Estas células forman una capa protectora. Si esta capa resulta dañada por agentes externos (químicos, físicos o medioambientales) las células que protegen el tallo dejan de ser adherentes (la conocida cutícula abierta) el cabello se vuelve excesivamente poroso, pierde su vigor y se torna opaco, sin brillo.