白发的成因与毛发的黑素小体减少和细胞间隙疏松有关。无色素的头发在生长初期呈现角蛋白的黄色，随着时间推移，反射光线产生白色视觉效果。临近头发变白的现象，其发病机制与皮肤缺乏黑素的情况相似。
白发主要分为早年白发和老年白发。早年白发，又称“少白头”，多因遗传性因素，呈常染色体显性遗传，可能家族性发病。老年白发则在40岁后常见，因酪氨酸酶功能逐渐丧失，导致毛乳头中黑素细胞生成的黑素减少，毛干中色素消失，从而出现白发，60岁后白发增多。
灰发中黑素细胞数量正常，但细胞内含有空泡，外观正常的黑素小体中黑素含量很少。白发中黑素细胞数量稀少或缺失，黑素颗粒明显减少，毛球毛乳头中黑素细胞和黑素颗粒也较少。老年白发通常从两鬓角开始，逐渐向头顶发展，数年后胡须、鼻毛等也可能变灰白，但胸毛、阴毛和腋毛即使到老年也不变白。
老年白发属于正常生理现象，但近年来白发人群年龄提前、程度加重、速度加快，这种现象逐渐趋于异常。
白发的发生机理复杂，普遍认为与遗传性因素、物理化学因素、情绪性因素及营养因素相关。遗传因素是早年白发的主要原因，现代化学污染、物理辐射等物理化学因素可能导致白发。情绪性因素如过度忧思、恐慌等可使供应毛发营养的血管痉挛，影响黑色素的分泌。
营养因素中，B族维生素、微量元素铜、铁、硒、蛋白质等对黑色素细胞的形成有促进作用，缺乏这些营养素可能导致头发变白。慢性疾病也可能导致症状性白发。
总之，白发的发生涉及多种因素，了解这些因素有助于我们更好地预防和治疗白发。
