白发是由于黑色素的的生成因黑素细胞、黑素体较少或因酪氨酸酶活性降低所致。
老年头发灰白或变白是一种生理现象，是由于黑素细胞中酪氨酸酶活性进行性丧失而使毛干中色素消失所致。灰发中黑素细胞数目正常，但黑素减少，而白发中黑素细胞也减少。
未到老年的早期灰发或白色常有家族史，表现为常染色体显性遗传，也可见于某些综合征，如早老症（progeria）、Rothrnund综合征和Werner综合征，Waardenbur综合征、肌强直性营养不良（dystrophia myotonia）等。
一结严重性疾病，如恶性贫血、甲亢，心血管疾病，如冠心病、心梗，外周动脉疾患，高血压，结核，伤寒，梅毒等可出现白发。