Seguirono diversi studi tra il 1920 e il 1930 per mettere in relazione la concentrazione di fluoro nell'acqua con la prevenzione o l'insorgenza di malattie dentarie; tali studi mostrarono che aumentando la concentrazione di fluoro nell'acqua si assisteva ad una diminuzione dell'insorgenza della carie nei bambini, ma allo stesso tempo si assisteva ad un aumento del numero di pazienti che presentavano decolorazioni e chiazze sui denti. Inoltre per concentrazioni maggiori di circa 1 mg/L (cioè 1 ppm) all'aumentare della concentrazione di fluoro non si aveva nessuna ulteriore diminuzione dell'insorgenza della carie dentaria, per cui il valore di 1 mg/L è stato considerato come valore ottimale per quanto concerne la salute dentaria.