Τα κόκκινα μαλλιά προκαλούνται από μια μετάλλαξη στο γονίδιο του υποδοχέα μελανοκορτίνης 1 (MC1R). Αυτό το γονίδιο είναι υπεύθυνο για τη ρύθμιση της παραγωγής μελανίνης, η οποία είναι η χρωστική ουσία που δίνει το χρώμα στο δέρμα, στα μαλλιά και στα μάτια. Η μετάλλαξη του γονιδίου MC1R οδηγεί σε μειωμένη παραγωγή μελανίνης, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε κόκκινα μαλλιά, ανοιχτόχρωμο δέρμα και φακίδες.
Τόσο οι Ασιάτες όσο και οι Σκωτσέζοι μπορούν να φέρουν τη μετάλλαξη του γονιδίου MC1R. Εάν και οι δύο γονείς φέρουν τη μετάλλαξη, το παιδί τους έχει 25% πιθανότητα να γεννηθεί με κόκκινα μαλλιά. Εάν μόνο ένας γονέας φέρει τη μετάλλαξη, το παιδί του έχει 50% πιθανότητα να γεννηθεί με κόκκινα μαλλιά.