フッ素には歯の質を強くする効果と、むし歯の原因菌が酸を出すのを抑えるという2つのむし歯予防の作用があります。歯が生えてすぐ、表面のエナメル質のハイドロキシアパタイト結晶がフッ素に触れると、フルオロアパタイト結晶に変わります。フルオロアパタイト結晶は見た目は同じですが、酸に溶けにくく、むし歯にもなりにくいという性質があります。

また最近では、フッ素には小さいむし歯の部分にカルシウムの結晶をつくり、初期のむし歯を治してくれる「再石灰化作用」という働きもあることが判っています。

歯の表面では、食事のたびに脱灰と再石灰化が行われています。脱灰によって歯から唾液中に溶け出したカルシウムイオンやリン酸イオンは、再石灰化によって再び歯に取り戻されます。この時、フッ素イオンもいっしょに歯に取り込むことができると、歯質はフルオロアパタイトという硬く強い結晶構造を作り、酸によって溶かされにくい歯になります。毎日のブラッシングの時にフッ素を補給することで酸に負けない強い歯を作ることができます。むし歯の予防対策にはフッ素の力が一番効果的だと考えられています。