Üç tip ana kimyasal boya vardır.

Direkt boyalar saçı değiştirmez. Doğrudan saç telinin dış yüzeyine sabitlenirler. Boya negatif, saç pozitif yüklü olduğundan birbirlerine mıknatıs gibi yapışarak saça sabitlenirler. Bu boyalar saçın renginin açılmasına veya beyaz saçların örtülmesine izin vermez ancak saçta yansımalar sağlar. Etkileri birkaç (genellikle 6- şampuanlamadan sonra hafifler. Oksidasyon bazlı boyalardan daha iyi tolere edilirler.

Kalıcı boyalar olarak bilinen oksidasyon bazlı boyalar saç teline nüfuz eder. Bunlar, saçın ve özellikle saça rengini veren melaninin yapısını değiştirir. Bu boyalar iki bileşik ile iş birliği halinde etkilerini gösterir: oksijenli su (oksidan) ve amonyak (alkalin). Amonyak, saç teline kimyasal boyanın girmesine izin verecek şekilde saçın kabuğunu açar. Kabuklar açıldıktan sonra amonyak uçar. Oksijenli su ise saç telinin içindeki doğal renk hücrelerini değiştirerek boyaların birleşip görünebilir olmasına izin verir. Bu boyalar beyaz saçların tamamen kapanmasına izin verdiği gibi, saç rengine yapılacak açma veya koyultma gibi kökten renk değişimleri için de uygundur. Dayanıklılıkları ise uzun sürelidir.

Ton sür ton olarak adlandırılan boyalar ise, yukarıda anlatılan direkt boyalar ve oksidasyon bazlı boyaların ortalarında bir yerde bulunur. Amonyak içermezler ama oksijenli su içerirler. Saç kabuğunun açılıp boyanın tutunması için amonyak yerine aynı işlevi gören farklı bir molekül kullanılmaktadır. Yani bu tür boyalarda da saç teli kabuğunun hemen altı boyayı tutar. Bu da ton sür ton boyamanın direkt boyalardan fazla ama oksidasyon bazlı boyalardan daha az dayanması anlamına gelir. Ton sür ton boyalar %50'ye varan oranlarda beyaz saçları örter ve yaklaşık 24 şampuanlama içinde de hafifler.