Hiusten väri johtuu eumelaniinista ja feomelaniinista, jotka ovat melaniinityyppejä. Punahiuksisuus johtuu geenimuunnoksesta, joka saa solun tuottamaan feomelaniinia. Geenimuunnos saa MC1R: n toimimaan eri tavalla melanosyyteissä, mikä johtaa vähemmän eumelaniinia ja enemmän feomelaniinia.
punahiuksinen populaatio
arviolta noin kahdella prosentilla maailman väestöstä on luonnostaan punaiset hiukset. Suurin osa punakarvaisista yksilöistä on pohjois – ja länsieurooppalaista syntyperää. Länsi-Euroopassa on enemmän punatukkaisia ihmisiä kuin missään muualla maailmassa. Noin 6 prosentilla Skotlannin väestöstä on punaiset hiukset, kun taas noin 10 prosentilla Irlannin väestöstä on punaiset hiukset, mikä tekee siitä maailman punatukkaisimman maan. Punahiusten esiintyvyys Englannissa on noin 4%.
Afrikassa punahiuksisuutta on havaittu Algerian ja Marokon Berbereillä. Myös Marokossa ja Algeriassa Riffeillä ja Kabyleilla on punahiuksisia. Mielenkiintoista on, että Marokon kuningatar Lalla Salma on myös Punapää. Joillakin Aškenazijuutalaisilla on myös punaiset hiukset. Joidenkin tutkimusten mukaan noin 3.Juutalaisnaisista 6%: lla on punaiset hiukset, kun taas Juutalaismiehistä 10%: lla on punainen parta.
Aasiassa luonnonpunakarva on hyvin harvinainen ja sitä on historiallisesti tavattu lähinnä Tocharien keskuudessa. Punaruskeat hiukset ovat kuitenkin yleisiä syyrialaisilla, Libanonilaisilla, Jordanialaisilla ja palestiinalaisilla. Amerikoissa eurooppalaisten maastamuutto on vaikuttanut punatukkaiseen väestöön. Noin 2-6 prosenttia Yhdysvaltain väestöstä on punatukkaisia, joten Yhdysvalloissa on maailman suurin punatukkainen väestö, 6-18 miljoonaa ihmistä.