氧化反應作為基本的化學反應是將過氧化氫分解為水分子和活性氧。活性氧基團將包含色原體的長鏈分子分解為短鏈分子。深色的碳環或雙碳環化合物轉換成較簡單的化合物，簡單的化合物呈現淺色調，而長鏈分子一般呈現深色調。一般的過氧化漂白物質（過氧化氫、過氧化脲），其釋出的過氧氫分子量較小並能容易的穿透牙釉質和牙本質，將色素置換成淺色的簡單化合物，其余的分解成水而釋出。即將牙齒內有機色素,由碳環結構,漂白至親水性無色素結構。
兩者均已被證實可以減少菌斑積聚，有益於牙周組織的健康。一般來說，臨床資料大多表明，偏橙色或褐色變色牙的漂白效果和漂白速度要好過偏灰色或藍色的變色牙。前者一般是由於增齡性變化和食物或飲料中的色素沉積所引起。後者往往是由於牙齒發育期間化學劑或藥物與牙齒組織結合所造成。
