牙结石矿物盐类沉积于菌斑的机制尚未完全明了，有以下几种解释：
1） 环境碱化
唾液：唾液中含可溶性的酸性磷酸钙和酸性碳酸钙，当唾液分泌到口腔，二氧化碳逸出，唾液呈碱性，菌斑、软垢周围环境碱化，pH升高时，可溶性钙盐就变成不溶性钙盐沉积下来。
细菌：菌斑和软垢中的细菌，能使唾液中的尿素分解成氨，使唾液碱化，pH升高，钙盐易沉积。
2） 磷酸酯酶升高：正常牙龈组织中含磷酸酯酶，在炎症或外伤时，酶含量增加，牙菌斑和脱落的上皮细胞也能释放磷酸脂酶，使唾液中的磷酸盐沉积；还有一种碳酸酐酶，使唾液放出二氧化碳，促使不溶性钙盐沉积。
3） 胶样蛋白质逸出：唾液中含有一种胶样蛋白质，能粘合钙、磷离子，使唾液中的磷酸盐维持过饱和状态，当唾液停滞于牙面，胶体沉降，过饱和状态不能维持，磷酸钙盐则沉积出来。
4） 矿化核心：矿化物沉积必须存在钙化的核心，菌斑中的细菌、上皮细胞和细胞间质可能成为主要的核心物质。菌斑细胞间的基质，主要为蛋白多糖复合物，可以从唾液中络合钙盐成为钙化中心。菌斑中的细菌本身也是一种基质，如纤毛菌属和放线菌属，可构成有机的支架，吸附矿物质沉积于牙面。
牙结石形成的速度、形态和硬度因人而异，一般来说新生的牙结石需牙结石要十二至十五小时。快速形成的牙结石要比慢慢形成的牙结石要软且碎。所有刚形成的牙结石都是软软的，经过一段时间的钙化就会慢慢的变硬。因此在牙结石形成之初，使用口腔清洁法或刷牙法，都很容易清除牙结石，等到钙化之后就不易清除了。
牙结石对口腔而言是一种异物体，它会不断刺激牙周组织，并会压迫牙龈，影响血液循环，造成牙周组织的病菌感染，引起牙龈发炎萎缩，形成牙周囊袋。当牙周囊袋形成后，更易使食物残渣、牙菌斑和牙结石等的堆积，这种新的堆积又更进一步的破坏更深的牙周膜，如此不断的恶性循环的结果，终至牙周支持组织全部破坏殆尽，而使牙齿难逃拔除的恶运。
牙结石是一种附着在牙面和龈缘上或龈缘下的一种石状物。它是由于口腔卫生不佳，在细菌的作用下，钙磷沉积而形成的包括口腔脱落的上皮、细菌、唾液中的粘液素和唾液中矿物盐的沉积物。其主要成分是磷酸钙，其次是磷酸镁和碳酸钙，有机物占少部他。这种钙磷沉积是缓慢的，如果经常刷牙可随时去除，否则会越积越多、越厚。另外，某种原因造成一侧咀嚼习惯者，其不用的一侧牙齿失去了食物的摩擦作用，可沉积较多的牙结石。
牙结石形成后对人体的危害取决于机体对牙石刺激反应性和修复能力，因此，有的病人表现为牙石的压迫致牙龈萎缩；而另一些则表现为牙龈受刺激后炎必增生，严重的则表现为牙周组织的破坏而发生牙周病，出现牙龈出血、口臭、牙周溢脓、牙齿松动等改变。请医生清除牙结石，局部再涂些碘甘油等药物，即可获得满意的效果。
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