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A mineralização e a desmineralização podem acontecer com rapidez diferentes. Durante a formação do dente (dentro do osso), ocorre somente a mineralização. Quando o dente é exposto ao meio bucal, a desmineralização passa a ocorrer. Nos adultos, por sua vez, os dois processos podem ocorrer com a mesma rapidez, isto é, atingem um equilíbrio. Uma condição de equilíbrio acontece quando duas reações opostas entre si ocorrem com a mesma rapidez. No entanto, em crianças ou em adultos, se a concentração de ácidos torna- se muito elevada em um determinado ponto sobre a superfície do esmalte, a rapidez da desmineralização pode ser maior que a da mineralização, conduzindo à formação de uma cárie dentária.

Os principais fatores que determinam a estabilidade da apatita na presença da saliva são o pH e as concentrações dos íons cálcio, fosfato e flúor em solução. A concentração dos íons H3O+(aq) que altera o pH da saliva, é uma das principais responsáveis pela deterioração dos dentes. À medida que a placa bacteriana cresce, a concentração dos ácidos orgânicos produzidos pelas bactérias cresce, aumentando a concentração dos íons H3O+(aq), segundo a equação:

R-COOH(aq) + H2O(l) ⇌ H3O+(aq)+ R-COO–(aq)

Os íons H3O+(aq) podem reagir com os íons OH–(aq), produzidos na desmineralização, levando à formação de água:

H3O+(aq) + OH–(aq) ⇌ 2H2O(l)

Os íons OH–(aq) são essenciais no processo de mineralização; sua neutralização por íons H3O+(aq) reduz consideravelmente este processo. Se a desmineralização se processa com uma dada rapidez e a mineralização em uma rapidez muito menor, o resultado é uma perda de material do dente.

O pH normal da boca é em torno de 6,8; a desmineralização torna-se predominante a um pH abaixo de 5,5. A diminuição do pH na boca pode ser causada diretamente pelo consumo de frutas ácidas e bebidas, ou indiretamente pela ingestão de alimentos contendo carboidratos fermentáveis que permitem produção de ácidos pelas bactérias. No caso da ingestão de um