在口腔中棲息著數以千萬計的細菌，可以通過特定的物質黏附在牙面上，形成柔軟而不定形的牙菌斑。
牙菌斑的形成比較複雜，現在公認的理論有以下三個階段：
(1)獲得性膜形成階段：口腔中的唾液糖蛋白是唾液中的一種物質，每個人的唾液中都 含有這種物質。當它與牙齒接觸時，可附著在牙釉質表面，形成膜樣物質，這種膜被稱為獲得性膜。它為口腔細菌初期粘附提供了基質，為牙菌斑的形成創造了條件。有資料證明，齦溝是牙齒最先形成獲得性膜的部位。
(2)細菌附著階段：大多數研究者認為，獲得性膜對細菌附著具有重要性。觀察發現，當牙面獲得性膜形成，很快就有細菌附著上去，說明附著速度很快。大量研究資料證實，最先附著在牙面的細菌為血型鏈球菌和唾液鏈球菌。細菌在獲得性膜的表面生長，並能產酸，使糖蛋白沉積。血型鏈球菌和變形鏈球菌能合成葡聚糖，與沉積的糖蛋白一起構成菌斑基質，為牙菌斑的形成創造了基礎。
(3)菌斑成熟階段：細菌在獲得性膜上生長、發育、繁殖和衰亡，並在其中進行復雜的代謝活動。據有關資料分析，認為成熟的牙菌斑的細菌比例是：兼性厭氧鏈球菌27%，兼性類白喉桿菌23%，厭氧類白喉桿菌18%，腖鏈球菌13%，韋永氏菌6%，擬桿菌4%，梭狀菌4%，奈瑟氏菌3%，弧菌2%。成熟牙菌斑中致齲性菌為變形鏈球菌、放射菌、血型鏈球菌和乳桿菌。
