Punapäisyyden todennäköisyys

Punaisen hiuksen väri johtuu kahden erityyppisen melaniinipigmentin yhdistymisestä tietyissä määrissä, mikä lopulta määrää sille ominaisen oranssin värin. Lisäksi tämä ominainen melaniinipigmenttien tuotanto voi määrittää myös ihon tai jopa silmien värin yhdessä.

Punaisten hiusten väritys johtuu feomelaniinin ja hyvin vähän eumelaniinin tuotannosta. Feomelaniini koostuu valoherkästä pigmentistä, joka antaa vaalean punaisen tai kastanjanruskean-vaaleanpunaisen värin, jolloin syntyy hiuksille ominainen oranssi väri. Eumelaniini taas on tummanruskea tai musta pigmentti, joten sen pieni pitoisuus aiheuttaa vaalean vaaleat hiukset, minkä vuoksi punainen hiusväri jää piiloon, kun eumelaniinia on enemmän. Lisäksi punaisten hiusten väri voi vaihdella koko elämän ajan, erityisesti iän myötä, sillä melaniinin tuotanto vähenee ajan myötä, ja siihen vaikuttavat ympäristötekijät, kuten auringolle altistuminen.
Punaisten hiusten esiintyminen esiintyy valkoihoisissa väestöissä, ja se liittyy yleensä vaaleampaan ihon pigmentaatioon ja pisamien esiintymiseen, vaikka näin ei välttämättä aina olekaan. Se liittyy usein myös vihreisiin, pähkinänruskeisiin ja meripihkanvärisiin silmiin, mikä johtuu feomelaniinin esiintymisestä. Punatukkaisia on eniten Luoteis-Euroopassa, esimerkiksi Skotlannissa 13 prosentilla väestöstä on punaiset hiukset, ja seuraavaksi eniten punatukkaisia on Irlannissa. Marokon Rif-alueella ja Kazanissa (Venäjä) se on myös tyypillistä Euroopan muuttoliikkeiden ja näiden väestöryhmien eristyneisyyden vuoksi, vaikka nykyään punatukkaisia löytyy myös muuttoliikkeiden vuoksi kaikkialla Euroopan mantereella, Yhdysvalloissa, Australiassa jne.