Lo smalto, la dentina e il cemento sono costituiti da materiali cristallini (idrossiapatite), acqua e proteine. Questi tessuti differiscono per la quantità in percentuale di queste tre sostanze principali che ne determinano una differente durezza fisica e stabilità chimica. Per questo motivo, smalto, dentina e cemento reagiscono diversamente agli stimoli esterni e ai fattori di sollecitazione.

Il materiale cristallino di base è costituito da idrossiapatite “impura”, i cui componenti principali sono gli ioni calcio e fosfato.
Essi formano un reticolo cristallino la cui formula chimica è Ca
10(PO
4)
6(OH)
2. Gli ioni magnesio e carbonato, o tracce di altri elementi come gli ioni fluoro, sono presenti nell’idrossiapatite dei tessuti duri. Quando presenti gli ioni fluoro sostituiscono i gruppi OH (denominati anche gruppi idrossili).
Tuttavia, nel dente umano, non si riscontra mai una sostituzione totale dei gruppi idrossili con ioni fluoro. Infatti non è mai presente fluoroapatite pura, la cui formula chimica è Ca
10(PO
4)
6F
2.
Pertanto per il dente umano si parla di fluoroidrossiapatite o, semplicemente, di idrossiapatite.
Idrossiapatite: Ca
10(PO
4)
6(OH)
2 Fluoroapatite: Ca
10(PO
4)
6F
2 Fluoroidrossiapatite: Ca
10(PO
4)
6(OH
xF
y)
x+y=2