龋齿的发病过程要经过牙菌斑形成、致龋菌在牙菌斑环境内代谢糖产酸形成多聚糖、酸使牙齿硬组织溶解成洞几个重要环节。

　　（1）牙菌斑形成：

　　前面已经叙述了牙菌斑形成的复杂动态过程。菌斑的基质由细菌利用蔗糖合成葡聚糖而成，而一些细菌表面结合的葡糖基转移酶（GTF）对葡聚糖有很强的亲和力，从而形成细菌集聚的基础。菌斑成熟的关键成分是葡聚糖在细菌与牙面，细菌与细菌之间起桥梁作用，促进细菌对牙面获得膜的黏附和细菌间的集聚。成熟的菌斑结构致密，渗透性减弱，成为相对独立的微生态环境，有利于细菌产酸，不利于酸的扩散和清除。牙菌斑是细菌生长、繁殖、代谢和衰亡的微生态环境，细菌只有形成牙菌斑才能致龋。因此，牙菌斑是龋病发生的始动因子。

　　（2）牙菌斑环境内的糖代谢：

　　细菌在菌斑内的糖代谢包括分解代谢和合成代谢。

　　1）分解代谢：对于龋病有意义的是菌斑的无氧酵解过程。由于菌斑深层缺氧，细菌代谢糖主要通过无氧酵解过程，生成有机酸。菌斑和菌斑液中可以检测到甲酸、乙酸、乳酸、丙酸、琥珀酸、丙酮酸和丁酸等多种短链有机酸，增加最明显的是乳酸。乳酸的生成可以改变菌斑的pH，增加菌斑液的脱矿能力。著名的Stephan曲线证实进食糖后菌斑中pH的改变。

　　2）合成代谢：包括细菌利用糖合成细胞内和细胞外两类多糖。细胞内多糖的合成是将细胞外的糖转化为胞内多糖储存的过程。在外源性糖源缺乏时，胞内多糖可以作为细菌生存和获取能量的来源。细胞外多糖的合成是细菌通过糖基转移酶的作用合成多聚糖的过程。形成的多聚糖有葡聚糖、果聚糖和杂聚糖，是菌斑基质的主要成分。细菌合成多糖的能力靠其内在的酶系统，与致龋能力密切相关。

　　（3）牙齿硬组织的脱矿机制：

　　牙菌斑内糖代谢，细菌利用底物产酸，酸使牙齿脱矿，即牙齿矿物成分的脱矿或溶解，这是龋发病一系列过程中，最重要最具实际意义的步骤。

　　从物理化学机制方面认识牙齿的脱矿与再矿化过程，我们可以将牙齿看作简单的由羟磷灰石[化学式为Ca₁₀（PO4）₆（OH）₂]组成的固态物质。作为固体的牙齿，在正常的口腔环境下是不会发生溶解或脱矿医学教育网搜集整理的。这一方面是由于组成牙齿的矿物在化学上是十分稳定的，另一方面是由于牙齿周围的液态环境（唾液）含有足够量的与牙齿矿物有关的钙磷成分，对于牙齿矿物是过饱和的。而在龋的情况下，牙菌斑的液体环境（菌斑液）是相对独立的，在唾液无法达到的区域尤其明显。含致龋细菌的牙菌斑，在糖代谢时可以产生大量有机酸，改变菌斑液中钙磷的活度（有效离子浓度）的比例，使牙齿处于一种极度不饱和的液态环境中。这样，由于与牙表面接触的液态环境发生变化，即由正常的对矿物医学教育网搜集过饱和的唾液变成了对矿物不饱和的菌斑液，牙齿矿物溶解开始。

　　由于口腔菌斑环境的不断变化，牙齿早期龋的过程不是一个连续的脱矿过程，而是一个动态的脱矿与再矿化交替出现的过程。