「一洗黑」染髮劑的作用原理主要依賴於特定的化學物質，這些物質能夠改變頭髮的顏色。以下是具體原理：
一些產品通過使用去色劑和還原劑，減少頭髮中的黑色素，從而讓頭髮顏色變得更自然或恢復原有顏色。去色劑如漂白劑或淡化劑能分解頭髮中的黑色素，而還原劑則能調整頭髮的顏色，使頭髮顯得更柔和自然。
某些產品包含能與頭髮中的酪氨酸反應的成分，促進酪氨酸轉變為黑色素，從而使頭髮變黑。
一些產品通過氧化反應產生黑色物質，這些物質能與頭髮中的蛋白質反應，進而使頭髮變黑。例如，過氧化氫和高濃度的化學物質如對苯二胺、四氨基二羥基甲苯和間苯二酚常被用於傳統染髮劑中，它們能滲透進頭髮內部，改變頭髮顏色。
一些產品通過使用人造色素粒子，這些粒子能在頭髮表面沉積，改變頭髮的顏色。這些粒子通常包含鹼性成分，能軟化並擴張頭髮，使色素滲透進頭髮內部，形成長期染色效果。
需要注意的是，「一洗黑」產品中可能含有的高風險化學成分可能對身體健康造成危害。因此，在使用這類產品時應當謹慎，並最好選擇經過安全認證的產品。