Les poils sont des phanères se présentant sous l'aspect de filaments cornés implantés obliquement dans le derme par invagination de l'épiderme. Caractéristiques des mammifères, les différents types de "poils" ont des structures comparables. Ils sont tous formés d'un follicule pileux situé dans la peau et d'une fibre visible. Par contre, la taille de ces éléments et des parties qui les composent est variable : à titre d'exemple, la papille dermique du cil est très grosse.

Seul organe vivant à pouvoir mourir et ressusciter de lui-même après sa mort, de façon parfaitement autonome et cyclique, le follicule pileux ou pilo-sébacé représente une entité unique dans le corps humain. Il élabore d'une part les poils (un poil par follicule) et intervient d'autre part dans la production de sébum qui augmente le caractère imperméable de la couche cornée tout en jouant un rôle bactéricide et fongistatique.

Le poil se présente comme une minuscule poche traversant l'épiderme, le derme, l'hypoderme et contenant un poil ou un cheveu. Il comporte le poil et ses gaines, le muscle arrecteur du poil et la glande sébacée.

Chaque poil provient d'une invagination tubulaire de l'épiderme qui s'enfonce obliquement dans le derme. Il est limité par 2 gaines : la gaine épithéliale externe, prolongement de l'épiderme, formée de cellules épidermiques et la gaine épithéliale interne qui se développe à partir de la base du poil et qui s'étend jusqu'à l'orifice sébacé. Au-dessus de celle-ci, le tiers supérieur du follicule entoure le cheveu sans y adhérer, c'est l'infundibulum. Cette zone s’étend depuis la superficie de la peau ou ostium jusqu’à la zone d’abouchement de la glande sébacée ou collet.

La partie inférieure du follicule pileux, logée dans le derme profond ou hypoderme, présente un renflement très pigmenté appelé bulbe pileux. Appelé ainsi en raison de sa forme de bulbe, il se divise en deux zones : la matrice, où se produit une intense activité cellulaire à l'origine de la croissance du poil et de la gaine épithéliale interne ; la papille dermique, petite dépression richement innervée qui contient les vaisseaux nourriciers et au niveau de laquelle naît le poil. Lorsque la matrice est détruite, le poil ne pourra jamais repousser, c'est sur cette destruction que repose le principe de l'épilation laser.

Une glande sébacée est parfois annexée au follicule pileux et forme avec celui-ci l'appareil pilo-sébacé. Cette glande, située au tiers supérieur, sécrète le sébum qui lubrifie le poil et la peau afin d'empêcher leur déshydratation et de maintenir leur élasticité. Les glandes sébacées sont des glandes acineuses de type alvéolaire simple, holocrine.

Il existe par ailleurs un muscle lisse annexé au follicule, il s'agit du muscle horripilateur (ou arrecteur), disposé obliquement entre le bulbe et l'épiderme. Il est constitué de fibres musculaires lisses, s’insérant en profondeur sur le sac fibreux et en superficie dans le derme papillaire. Il est innervé par les fibres sympathiques. Il permet lors de sa contraction, de redresser le poil : ce phénomène appelé « chair de poule » porte également le nom de réflexe pilomoteur.

Le poil est entouré d'un anneau de récepteurs sensitifs et de nombreux filets nerveux. Les cellules germinatives à l'origine de la reproduction du follicule pileux n'ont pas été formellement identifiées.

Les poils ont une origine double : par le poil proprement dit le follicule pilo-sébacé, mésodermique par la papille dermique.

Les poils sont capables de transmettre des sensations faibles (effleurement par ex.). En effet, chaque follicule est associé à une cellule musculaire : le muscle érecteur du poil, dont la contraction provoque le redressement du follicule, ce qu'on appelle habituellement « chair de poule ». La totalité des poils des mammifères sont érectiles, c'est-à-dire qu'ils ont la capacité de se dresser. C'est le phénomène d'horripilation.

Pour beaucoup d'animaux, ce dispositif représente un important mécanisme de fabrication de chaleur et de protection contre le froid. Nous aussi d’ailleurs frissonnons de froid, d’horreur ou d’émotion…

Chez l'être humain, les poils assurent également un rôle protecteur pour certains organes. Les sourcils et les cils par exemple, empêchent les poussières de s'incruster dans l'œil et le protègent des rayonnements lumineux. Comme chaque poil est relié à une glande sébacée, il sert à faire écouler l'huile vers la surface de la peau et à l'étendre. En effet, le muscle lisse, le muscle arrecteur du poil (M. arrector pili) qui se termine en dessous de l'épiderme. Il peut redresser le poil et comprimer la glande sébacée. Les glandes sébacées, sécrètent le sébum (l'huile) qui lubrifie et assouplit la peau. C'est ce qui permet d'émollier la peau.

Au niveau des aisselles et des organes génitaux, les poils auraient non seulement un rôle protecteur, mais aussi une fonction de capteur d'odeurs. En effet, les odeurs qu'ils retiennent seraient chargées en phéromones, substances chimiques qui favoriseraient l'attraction sexuelle entre deux personnes.

Les poils situés dans les oreilles et le nez, constituent une sorte de filtre (du son, des odeurs) et alertent l'organisme en cas de pénétration d'un insecte, d'un objet ou de poussière.

Les poils apparaissent dés le 3e mois de la vie fœtale, par invagination de la couche basale germinative de l’épiderme. Un petit bourgeon va ainsi s’enfoncer progressivement obliquement dans le mésenchyme. Au terme de cet allongement, son extrémité se déprime et se creuse, formant une loge colonisée par des cellules mésenchymateuses (future papille dermique). Deux renflements apparaissent dans l’ébauche pilo-sébacée : l’un supérieur, donnant naissance à la glande sébacée, d’emblée fonctionnelle et sécrétant, dès la 17e semaine, des gouttelettes lipidiques ; l’autre inférieure au bulbe, sur lequel s’insère par la suite le muscle arrecteur, d’origine mésenchymateuse.

La synthèse du pigment mélanique s’amorce vers le 4e mois, depuis les cellules pigmentaires (mélanocytes) dérivés de la crête neurale. Ainsi constitué, le premier poil servira de modèle pour les cycles pilaires ultérieurs. Le premier cycle a lieu à partir du 5e mois et demi de la vie fœtale, les poils commenceront à tomber à partir du 7e mois et ensuite toute la vie.