氟 斑牙的病因比較復雜，與個體年齡、氣候、飲食習慣等密切相關。1931年，丘吉爾首次確定水中氟化物含量高是導致該病的原因。同年，史密斯在老鼠身上做了氟實驗，證明氟含量過高會導致這種疾病。

一般認為水中含氟1ppm (1mg/L)為宜，可有效預防齲齒，預防氟斑牙。但是，個體因素和其他生活條件對氟的易感性也有一定的差異。飲用水是氟化物攝入的最大來源之一，這是由人們的年齡、氣候條件和飲食習慣綜合決定的。

此外，水中氟的最佳濃度與當地年平均最高氣溫密切相關。美國為0.7-1.2ppm;中國廣州的二氧化碳濃度約為0.7ppm。中國地域遼闊，南北溫差很大，不可能只有一種合適的濃度。因此，中國現行水質標準中氟化物的濃度應為0.5~1ppm。 食物中氟的吸收不僅取決于無機氟在食物中的溶解度，還取決于食物中鈣的含量。

如果加入鈣化合物，氟的吸收將顯著降低。動物實驗證明，充足的維生素A、D和適量的鈣、磷可以減少氟化物對身體的傷害。這說明氟化物含量高并不是引起氟斑牙的唯一原因，因為并不是所有人都在水中氟化物含量略高的地區患氟斑牙。 

 是否會發生氟斑牙，取決于過量氟進入人體的時間。在牙釉質發育過程中，氟化物主要破壞牙胚成釉細胞。因此，只有在牙齒發育礦化期，過量的氟化物進入體內，才會發生氟斑牙。如果你在6、7歲之前長期生活在飲用水中氟化物含量高的地方病區，即使以后搬到別的地方，也無法避免以后長出的恒牙;相反，如果這個人在7歲以后搬到高氟地區，就不會出現氟斑牙。

 此外，堿性磷酸酶可水解多種磷酸酯，為骨、牙代謝提供充足的無機磷作為骨鹽形成的原料。當氟化物濃度增加時，可抑制堿性磷酸酶活性，導致牙釉質發育不良、礦化缺陷、骨質脆弱等骨病。因此，層間礦化差，釉質柱過度礦化。

這在表面琺瑯質上更為明顯;表層琺瑯質的氟化物含量大約是深層琺瑯質的10倍。因此，氟斑牙表面的牙釉質是多孔的，容易吸收外來色素，如錳、鐵化合物，產生氟斑。重度氟中毒患者微孔數量可高達10%~25%，分布于牙釉質柱之間，沿橫線分布。如果這個孔隙占了很大的體積，牙釉質表面就會塌陷，形成巢狀的牙釉質發育不良。