La struttura chimica superficiale dello smalto dentario è composta da un reticolo di cristalli di idrossiapatite organizzati nei tipici prismi, con una presenza molto scarsa di molecole organiche, principalmente collagene. Nella dentina la matrice organica è maggiormente rappresentata, ma la componente inorganica è comunque prevalente. Al normale pH presente nel cavo orale, e nel caso di un flusso di saliva sufficiente, in grado di fornire un'efficace capacità tampone, esiste un sostanziale equilibrio tra i processi di demineralizzazione e rimineralizzazione che avvengono tra gli strati esterni del dente ed i fluidi orali. Inoltre la saliva fornisce un'ulteriore azione protettiva, tramite la formazione di un sottile film superficiale composto principalmente da proteine e glucidi, denominato pellicola acquisita dello smalto. L'abbassamento del pH sulla superficie del dente al di sotto della soglia critica di 5,5 per tempi sufficientemente prolungati può però rendere insufficienti queste difese, spostando l'equilibrio in modo tale da permettere un eccesso di solubilizzazione in forma ionica dei componenti chimici che formano la matrice cristallina del dente. A questo si può associare un effetto di sottrazione di ioni calcio tramite legame specifico, come nel caso dell'acido citrico.