Vlasy, které tvoří zrohovatělá bílkovina (keratin), jsou uloženy ve vlasových váčcích. Na dolní rozšířenou část vlasu – cibulku – nasedá vlasová papila, ve které se nachází nejjemnější vlásečnice – kapiláry, které zajišťují zásobování růstové zóny (matrix). Nad cibulkou se nachází vlasový stvol, který vzniká tzv. keratinizací, což je přeměna měkké buněčné hmoty na keratin. Vlákno vlasu tvoří tři základní prvky: kutikula, kortex a medula.
Kutikula je vnější vrstva obklopující vlas, která jej má chránit před možným poškozením z vnějšího prostředí. Je mimořádně pevně strukturovaná, odolává mechanickým vlivům, jako je česání a kartáčování. Zranitelná bývá kutikula výjimečně, například pokud je vlas vlhký. Kutikula také odráží velkou část škodlivých paprsků a vlasy se díky ní lesknou a vypadají zdravě.
Kortex, čili vlasová kůra, vytváří převážnou část vlasu. Záleží na ní elastičnost, pevnost tahu a síla vlasu. Skládá se z neživých protáhlých buněk tvořených hustě nakupenými vlákny, které se podélně seskupují do lamel a jsou spojeny mezibuněčným tmelem. V kortexu se nacházejí pigmentová zrna dávající vlasu barevnost.
Medula, neboli dřeň, má pro vlasy vyživovací funkci. Ovlivňuje lesk vlasů, obsahuje pigment a tvoří ji keratin s vysokým obsahem lipidů.