一夜白頭是沒有明確的科學依據的，已經長出來的頭髮不可能發生一夜變白的事情，因為頭髮一旦離開身體就會死亡，不會受人體生理或心理方面的影響。某些特殊的情況下，一夜白頭還是存在科學依據的，例如某些疾病可以做到。自身免疫性疾病如斑禿，可以使毛囊受到免疫攻擊而引起急性白髮。這種疾病會攻擊有色素的毛囊，例如黑色，棕色，紅色或金色，導致色素沉著的毛髮脫落，然而灰色和白色色素的毛囊可以完全保持不變。一般人們常說的一夜白頭主要與應急狀態下過度的情緒有關。當個人出現過度的焦慮、傷心、憂鬱等情況時，體內副腎素分泌增加，進而抑制了頭髮毛囊上皮黑色素細胞合成製造黑色素，黑色素的減少直接導致白髮。一月白頭很正常，一夜白頭就有些誇張了。

事實上已經長出來的黑髮是不可能變白的，我們都知道頭髮是人體已經死去的組織，是由已經角質化的細胞構成的，雖然保留一部分細胞的形態和一些由毛髮乳頭部位生成的黑色素顆粒，但已經失去活性，完全沒有了作為一個細胞的基本功能，無法與外界和人體其它組織進行基本的物質交流，也就是說不會受身體的生理調控影響，強烈的悲傷無法使我們的頭髮變白。

因為色素細胞產生黑色素多少和人的神經、內分泌、血液迴圈和營養有著十分密切的關係。 “笑一笑十年少，愁一愁白了頭”是有道理的，所以受到巨大的精神打擊一夜白頭不可能，但是之後長出的頭髮變成白色是很有可能的。理論上來說，幾天不見的人頭髮變得花白在現實中也是存在的，之後再由人們添油加醋的誤傳成“一夜白了頭”也不是不可能。

另一種情況，有可能是人家長期染髮，受到精神打擊後把這個多年習慣給忘了，出門後以白髮示人，讓人家產生誤解，以為頭髮是突然變白的。

而且一夜脫髮--俗稱鬼剃頭，在現實世界是存在的。這是因為自身精神因素導致內分泌系統的紊亂，從而影響到免疫系統，使之攻擊健康的黑髮毛囊，致其斑禿脫落。這樣，在第二天當事人的頭上就只留下一些白髮，給人感覺就像是“一夜白了頭”一般，這在醫學被稱為彌散性斑禿。

由此看來，可以實現一夜白髮的人，頭髮至少要是花白的，如果一頭青絲，那就不可能無中生有的出現這種奇怪情況。加上主要是人身體機能上的原因，所以大多是發生在老年人身上。