Smalto e dentina sono i principali tessuti mineralizzati che costituiscono i denti. Il sottile strato minerale che riveste invece la radice, si chiama cemento. Queste tre strutture presentano tutte lo stesso componente base, l'idrossiapatite, che è anche il principale costituente minerale del tessuto osseo.
L'idrossiapatite è formata da cristalli a forma di prisma esagonale dove gli ioni che la costituiscono sono disposti in un reticolo. A seconda del fatto che si trovi nell'osso, nello smalto, nella dentina o nel cemento, l'idrossiapatite ha delle differenze nella composizione e nalla conformazione cristallografica e, oltre agli ioni calcio, fosfato e idrossido, sono presenti altri ioni che conferiscono a ogni tessuto proprietà specifiche. Il magnesio, ad esempio, promuove la nucleazione e la formazione di nuovi cristalli; gli ioni stronzio stabilizzano i reticoli cristallini e diminuiscono la solubilità; il fluoro aumenta la resistenza dell'idrossiapatite, diminuendone la reattività e la solubilità. Anche se i denti hanno una conformazione e composizione ottimale per svolgere le loro funzioni, la placca batterica, gli alimenti, le sostanze acide, l'atto della masticazione e anche manovre scorrette di igiene dentale comportano, a lungo andare, una perdita di sostanze minerali dalla superficie e un indebolimento delle strutture dentarie. Carie, erosione ed abrasione sono le tre minacce principali.
La carie è la più nota malattia dei denti, è ad origine infettiva ed è trasmissibile. È dovuta a microrganismi presenti nel cavo orale e soprattutto aderenti ai denti in forma di placca batterica; nel processo di metabolizzazione degli zuccheri, i batteri producono sostanze acide che attaccano le strutture dei denti, ne dissolvono la matrice minerale e le indeboliscono. Questo processo viene definito "demineralizzazione acida", inizialmente interessa aree circoscritte dando luogo a lesioni non cavitate che sono ancora reversibili, con un opportuno trattamento di remineralizzazione. Se lasciata a sé stessa, la carie può interessare anche i tessuti profondi e portare a danni irreversibili. La perdita di tessuti dentali che si verifica in seguito all'abrasione si produce invece con un meccanismo completamente diverso, non più biologico ma meccanico. Può derivare dalla masticazione, da uno spazzolamento troppo energico con spazzolini troppo duri o dentifrici abrasivi, oppure da fenomeni come il bruxismo o il serramento. Più evidenti al colletto dei denti, dove lo spessore dello smalto è minimo, e nella zona occlusale sottoposta all'attrito della masticazione, oltre a determinare una debolezza strutturale del dente, le erosioni producono anche inestetismi.
In modo analogo, l'erosione è una dissoluzione del tessuto dentale ed è prodotta dall'attacco di acidi provenienti dall'esterno del cavo orale, quindi in questo caso senza l'azione di batteri cariogeni. Le superfici soggette ad erosione appaiono levigate, molto lucide, prive di evidenti irregolarità. Le strutture dentarie esposte ad erosione si assottigliano e talvolta finiscono per rompersi anche a seguito del carico prodotto dalla normale masticazione. Il problema è che, qualunque sia la causa del danno, lo smalto e la dentina non sono in grado di autoripararsi e si rendono necessari interventi esterni per riparare dove possibile le strutture e produrre la formazione di nuovi cristalli di idrossiapatite, in modo da rafforzare le strutture deteriorate.