氟化物使齲齒的發生率減少的現象，最早是從調查氟化物引起牙齒白斑時發現的。1901年意大利首先記載了某地區。兒童牙齒生長白斑，當時把原因歸結為這些兒童飲用水裡含有較高濃度的氟化物。1933年又在意大利某地區的兒童牙齒上發現有白斑；而孩子們的齲齒發病率卻很低(恆牙有齲率僅占7.9%)；同時又測量了該地區飲水中氟含量為4.5—5.5毫克/升。這一項調查研究報告引起了當時著名牙科專家麥凱和布萊克的注目，他們相繼在美國多數地區進行對比調查研究。因為是多數地區，所以各地區的飲水中氟含量不相同，而牙齒白斑的輕重程度也不一樣，齲齒發病率更不一致。最後列表比較，才得出結論：
1.當居民飲水中氟素含量低於1毫克/升時，齲齒發病率高。
2.當居民飲水中氟素含量高於l毫克/升時.牙齒上的白斑發病率高。
3.只有當飲水中氟素含量恰為1毫克/升時，齲齒發病率最低，而且也不患牙齒白斑症。
當然後來繼續研究時就明確了所謂牙齒白斑症是慢性氟中毒的症狀之一，當居民飲水中含的氟量越高，白斑症越嚴重，甚至成為黃色的斑紋，稱為斑釉齒。斑釉齒與慢性氟中毒症是同時發病的，這都是飲水中氟素含量高過1毫克/升的致病結果。
現在我們注意的中心，是當居民飲水中氟素含量低於1毫克/升時，所造成的齲齒發生率增加。而且如果在飲水中氟含量在l毫克/升時，氟含量越少，齲齒發病率越增加。
綜合上述三種情況，可以證明，只有當居民飲水中氟素含量在l毫克/升時，才是人類飲水最適宜的氟濃度。因此推導出這樣一個理論，即把居民飲水氟含量低於1毫克/升的自來水中加入氟化物，並時常監測，長久保持氟含量在1毫克/升的數值；這樣一定會使該地區齲齒發病率保持較低的水平。這個設想就叫做氟化水源。
