1.由於唾液中的二氧化碳濃度降低，促使無機鹽沉澱於牙齒表面上。
2.由於退化細胞的磷酸鹽酵素使有機磷水解產生磷沉澱於牙齒表面而形成。
3.由於細菌使唾液的酸鹼值升高而呈鹼性，造成唾液中的蛋白質分解，放出鈣鹽，沉澱於牙齒表面上而成。
4.與口水濃度有關，濃度愈大，愈易沉澱。
牙結石形成的速度、形態和硬度因人而異，一般來說新生的牙結石需要十二至十五小時。快速形成的牙結石要比慢慢形成的牙結石要軟且碎。所有剛形成的牙結石都是軟軟的，經過一段時間的鈣化就會慢慢的變硬。因此在牙結石形成之初，使用口腔清潔法或刷牙法，都很容易清除牙結石，等到鈣化之後就不易清除了。
牙結石對口腔而言是一種異物體，它會不斷刺激牙周組織，並會壓迫牙齦，影響血液循環，造成牙周組織的病菌感染，引起牙齦發炎萎縮，形成牙周囊袋。當牙周囊袋形成後，更易使食物殘渣、牙菌斑和牙結石等的堆積，這種新的堆積又更進一步的破壞更深的牙周膜，如此不斷的惡性循環的結果，終至牙周支持組織全部破壞殆盡，而使牙齒最終拔除。
