牙结石通常存在于唾液腺开口处的牙齿表面（例如下颚前牙的舌侧表面，上颚后牙的颊侧表面）和牙齿的颈部，以及口腔粘膜运动不到的牙齿表面等处。牙结石开始时是软软的，会因逐渐的钙化而变硬。它是由75%的磷酸钙，15-25%的水、有机物、磷酸锰、矿酸钙及微量的钾、钠、铁所构成。并呈现出黄色、棕色、或者黑色。它形成的原因有好几种说法
一、由于唾液中的二氧化碳浓度降低，促使无机盐沉淀于牙齿表面上。二、由于退化细胞的磷酸盐酵素使有机磷水解产生磷沉淀于牙齿表面而形成。三、由于细菌使唾液的酸碱值升高而呈碱性，造成唾液中的蛋白质分解，放出钙盐，沉淀于牙齿表面上而成。四、与口水浓度有关，浓度愈大，愈易沉淀。
牙结石形成的速度、形态和硬度因人而异，一般来说新生的牙结石需要十二至十五小时。快速形成的牙结石要比慢慢形成的牙结石要软且碎。所有刚形成的牙结石都是软软的，经过一段时间的钙化就会慢慢的变硬。因此在牙结石形成之初，使用口腔清洁法或刷牙法，都很容易清除牙结石，等到钙化之后就不易清除了。
牙结石对口腔而言是一种异物体，它会不断刺激牙周组织，并会压迫牙龈，影响血液循环，造成牙周组织的病菌感染，引起牙龈发炎萎缩，形成牙周囊袋。当牙周囊袋形成后，更易使食物残渣、牙菌斑和牙结石等的堆积，这种新的堆积又更进一步的破坏更深的牙周膜，如此不断的恶性循环的结果，终至牙周支持组织全部破坏殆尽，而使牙齿难逃拔除的恶运。
