שיער מורכב מהחומרים הבאים: פרוטאינים: מרכיבים עיקריים (65-95% ממשקל השיער). הפרוטאין החשוב ביותר הוא קרטין, המורכב מחומצות אמינו (בעיקר cystine, cysteine, methionine, leucine, serine, glycine, arginine ו-threonine). מינרלים ו-oligoelements: כמו, למשל, סלניום, אבץ, ברזל, מגנזיום, אלומיניום, סידן ונחושת. מים: מצויים באחוזים משתנים ומקושרים גם למצב בריאות השערה וגם לרמת הלחות הסביבתית. ליפידים (שומנים): נוכחותם נובעת, באופן עקרוני, מהחלב (sebum) המיוצר באופן טבעי על ידי בלוטות החלב של הקרקפת. פיגמנטים: קובעים את צבע השיער, במיוחד מלנין, המיוצר על ידי המלנוציטים הנוכחים ב"פקעת" השערה, ואז מועברים לתאי זקיק השערה. צבעי השיער השונים נקבעים גנטית ומשתנים בהתאם לסוג, כמות ופיזור המלנין: eu-melanin מעניק גוונים מחום לשחור; feo-melanin מבלונד עד חום בהיר ואדמדם; tri-codestrine שהינו "גרסה" אחרת של feo-melanin נוכח בשיער בלונד ואדום.