牙齒是身體中最硬的組織。人死後，其他組織可以腐爛，惟獨牙齒可以長期保持不變。然而，在活著的人體中，牙齒卻是最容易被細菌破壞而且不能為機體所修復的組織。
近代的科學研究表明，齲齒是由黏附在牙齒表面的細菌造成的。這些細菌借助於唾液中的蛋白薄膜附著在牙齒表面，繁殖生長形成大的細菌集團。細菌集團借助自身分泌的膠狀物質形成一種稠密的、不鈣化的團塊，黏附在牙齒表面，這就是牙菌斑。牙菌斑中含有多種細菌。目前認為，變形鏈球菌是最重要的引起齲齒的細菌。其他還有嗜乳酸桿菌等多種細菌。這些細菌可以利用和消化人體攝入的糖類物質，產生多種有機酸。酸可以使牙齒中的無機礦物質溶解，造成牙齒脫礦。進一步，細菌的作用可以產生多種蛋白酶，破壞牙齒中的有機基質，使其中的蛋白質分解，牙齒結構崩解，最終形成齲洞。
牙菌斑和菌斑中的細菌是齲齒形成的必要因素。可以說沒有牙菌斑就沒有齲齒。菌斑最易在牙齒咬合面的溝裂、鄰面、牙頸部等不易清潔的區域形成。菌斑與牙齒黏附十分緊密，靠一般的清潔如漱口和沖洗，是無法清除的。人工清除後，1-6小時又會重新形成。
食物是形成齲齒的必要條件。細菌必須消化、利用食物中的糖類物質才能產生酸。沒有酸自然就不會有牙齒的脫礦。因此，食物的含糖量和在口腔中的停留時間，對齲的產生是十分重要的。
牙齒和機體對齲的敏感性是形成齲齒的基礎。牙齒的發育、礦化、形態、結構和位置都與齲齒發生有關。一般說，牙的窩溝和鄰接面、發育礦化不好的牙、位置不正的牙和乳牙容易患齲。另外，唾液的質和量，對齲齒影響也很大。患口干症的人更容易得齲齒。
目前，齲齒得確切病因還不是十分清楚。但是可以肯定的是，細菌、致齲食物和易感個體是齲齒形成的三個主要因素。
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