De nombreux facteurs peuvent être à l’origine de la sensibilité du cuir chevelu. Un déséquilibre dans la production de sébum par les glandes sébacées est généralement en cause. En effet, le sébum est un élément important du cuir chevelu et a une fonction protectrice. Il entre dans la composition du film hydrolipidique présent à la surface de l'épiderme et participe au bloquage des agents allergènes externes et à la prévention de la déshydratation. Un manque de sébum est ainsi susceptible de provoquer des irritations et d'augmenter la sensibilité du cuir chevelu.
En effet, lorsque le cuir chevelu n'est plus protégé par son film hydrolipidique, les facteurs irritants externes pénètre plus facilement dans la peau. Une fois à l'intérieur, ils peuvent se lier à des protéines naturelles du tissu cutané pour former un complexe. Ce dernier est ensuite transporté dans l'organisme par des lymphocytes, des globules blancs appartenant au système immunitaire. Ces derniers libèrent alors des lymphokines, une classe de cytokines dirigeant la réponse du système immunitaire et provoquant démangeaisons, rougeurs et lésions cutanées.
Un autre facteur-clé dans l'hypersensibilité du cuir chevelu est l'utilisation d'un soin lavant trop agressif. En effet, certains shampooings renferment des tensioactifs assurant un nettoyage efficace du cuir chevelu mais ayant un effet parfois trop détergent pour les cuirs chevelus sensibles. Le film hydrolipidique de ces derniers peut alors être altéré, ce qui augmente les risques d'irritation. Notons au passage que ce dernier peut également être abîmé par les rayons UV du soleil, ayant un effet asséchant. De plus, le port de bonnets ou de casques de moto peut contribuer à l'hypersensibilité du cuir chevelu, en raison des frottements importants que cela implique.
Une autre cause, plus rare, d'hypersensibilité du cuir chevelu est l'allodynie. Il s'agit d'une douleur provoquée par un stimulus n'étant habituellement pas considéré comme douloureux (brossage des cheveux, légers tapotements, écoulement d'eau...). L'allodynie résulte d'un dysfonctionnement des nocicepteurs, les récepteurs de la douleur, ainsi que d'anomalies dans les circuits neuronaux de la moelle épinière, des nerfs ou des terminaisons nerveuses. Ces anomalies perturbent la transmission de l'information au cerveau ou l'interprétation qu'il fait de ces signaux, ce qui conduit à ressentir de la douleur.
Remarque : certains gestes permettent de mieux vivre l'hypersensibilité des cheveux, comme le choix de produits capillaires doux, l'incorporation d'actifs apaisants dans sa routines de soin capillaire...