Theo How Stuff Works, thuốc nhuộm tóc bán vĩnh viễn hoạt động bằng cách để các phân tử màu bám vào tóc; một số phân tử có thể thâm nhập vào lớp biểu bì của tóc. Một ít màu bị tẩy đi mỗi khi gội đầu. Không khí cũng bị phai màu bán vĩnh viễn. Màu tóc bán vĩnh viễn kéo dài từ 4 đến 12 lần gội, tùy thuộc vào độ xốp của tóc và chất lượng của màu.
Thuốc nhuộm tóc bán vĩnh viễn không tạo ra những thay đổi đáng kể về màu tóc. Mặc dù nó che phủ tới 50% tóc bạc, nhưng nó không thể làm sáng màu tóc vì nó không chứa các thành phần làm sáng tóc peroxide, thuốc tẩy hoặc amoniac. Nó làm tăng màu sắc tự nhiên, và nó không để lại các rễ có thể nhìn thấy không bị đổi màu. Màu tóc bán vĩnh viễn dễ thực hiện tại nhà; và, nó an toàn để sử dụng sau bất kỳ loại điều trị tóc bằng hóa chất nào, ngoại trừ việc thư giãn tóc.
Loại màu nhuộm tóc chính khác là màu nhuộm tóc vĩnh viễn. Màu tóc vĩnh viễn sử dụng amoniac và peroxide, và nó không làm trôi tóc. Tuy nhiên, khi tóc phát triển, màu ban đầu sẽ trở lại ở chân tóc, bạn cần phải chỉnh sửa lại sau mỗi bốn đến sáu tuần. Màu vĩnh viễn trông tự nhiên hơn màu bán vĩnh viễn, nhưng gây hại cho tóc nhiều hơn. Chúng mất nhiều thời gian để áp dụng hơn so với thuốc nhuộm tóc bán vĩnh viễn; và chúng thường được các chuyên gia tại các tiệm làm tóc áp dụng.