Un cuir chevelu gras est le résultat d'une surproduction de sébum par les glandes sébacées. Il s'agit d'un mélange complexe de lipides ayant un rôle essentiel dans la protection du cuir chevelu et de la peau en général. Il agit comme une barrière et entre dans la composition du film hydrolipidique, ayant pour rôle de protéger le cuir chevelu des agressions extérieures (déshydratation, pollution, UV...).
Le sébum assure également l'hydratation des cheveux. En effet, une fois synthétisé, il s'écoule progressivement le long des fibres capillaires et les enrobe, assurant ainsi leur humidification. Néanmoins, en raison de prédispositions génétiques, d'un dérèglement hormonal ou d'agressions extérieures, il n'est pas rare que les glandes sébacées produisent trop de sébum, menant alors à une hyperséborrhée.
Or, cette accumulation de sébum au niveau du cuir chevelu est susceptible d'entraîner une colonisation bactérienne et parasitaire, notamment par les champignons Malassezia. Ces parasites impliqués dans l'apparition des pellicules ont une activité lipase, c'est-à-dire qu'elles hydrolysent les triglycérides du sébum et libèrent des acides gras insaturés comme l'acide arachidonique. Cependant, celui-ci produit ensuite des prostaglandines, des médiateurs pro-inflammatoires à l'origine des démangeaisons du cuir chevelu.
De plus, les champignons Malassezia et l'hyperséborrhée sont associés aux pellicules qui, lorsqu'elles sont grasses, s'agglomèrent et restent collées sur le cuir chevelu. Elles obstruent alors les pores et empêchent le sébum de s'écouler, ce qui peut entraîner une inflammation locale et une nouvelle libération de prostaglandines. Le cuir chevelu est alors rouge, irrité et sujet à des démangeaisons.