口腔，是一個復雜的生態環境。外界空氣、水及食物中的細菌不斷進入口腔，一部分停留在口腔內，一部分隨吞咽被排除。口腔內的溫度、濕度和復雜的結構都為細菌的生長繁殖提供了適宜的條件。因此，口腔中可培養出多種微生物。
進入口腔的細菌，要成為口腔口菌群中的一種，必須先在口腔內定居。唾液中的糖蛋白可在牙面上形成一層1-15微米厚的薄膜（稱獲得性膜），使細菌附著成為可能。一旦牙面獲得性膜形成，僅在數分鐘內便有細菌附上去，層層沉積。這種細菌性沉積物，稱為菌斑，它為牙結石的形成提供了必不可少的礦化核心，而牙結石形成所需的無機鹽成分則來源於唾液。唾液中所含的鈣磷等礦物鹽呈過飽和狀態，當唾液流出導管口，進入口腔後，所含的二氧化碳張力降低一半。一氧化碳逸出唾液PH值升高，鈣磷離子即從過飽和狀態中析出，沉積在核心的周圍。在礦物鹽沉積的同時，居於核心中的細菌也遂漸礦化了，久而久之，便形成硬化的牙結石。
牙結石的形成受唾液量、唾液成分不同而異，飲食和口腔衛生習慣等多方面因素的影響。在口腔內不同的部位，形成的量也有所不同，在唾液腺導管口相對處的牙面、如下前牙舌側面和上磨牙頰側面，沉積更換。
牙結石與牙周組織病關系非常密切，應引起人們更多的注意。
