وظیفه اصلی خمیردندان کمک به پاکیزگی سطوح قابل دسترس دندانها می باشد. مسواک زدن با یک خمیردندان مناسب علاوه بر افزایش آراستگی ظاهری شخص از طریق پاکیزگی دندانها، از میزان پوسیدگی دندانها و بوی ناخوشایند دهان کاسته و حفظ سلامت لثه ها را موجب می گردد. یک خمیردندان مناسب بایستی علاوه بر تسهیل در فرایند زدودن جرم سخت شده و پلاک دندان بدون آسیب رساندن به مینا یا عاج از خاصیت تمیز کنندگی مناسبی برخوردار بوده، دارای خواص ضد پوسیدگی و طعمی مطبوع باشد.

 
 ساختار دندان:بخش اعظم دندان از ماده ای بنام عاج (Substantia Eburnea) ساخته شده است.سختی این ماده بر اساس مقیاس Moh بین 5 تا 6 بوده و یا به عبارت دیگر بین سختی آپاتیت و فلدسپات ‌می باشد. پیرامون عاج توسط مینا (Dental Enamel) و ساروج Cementum)) احاطه شده است. میزان سختی مینا در مقیاس  Moh برابر 7 یعنی معادل سختی کوارتز است. بخشی از دندان که توسط مینا احاطه شده است تاج(Crown)  و آن بخش که توسط ساروج احاطه شده است ریشه (Root) نام دارد. محل اتصال تاج و ریشه، طوق دندان (Neck) است که به شکل خطی که به آن خط لثه (linea gingivalis) می‌گویند، به نظر می‌آید. دیگر بخش‌های دندان در داخل حفره یا آلوئول قرار دارد و دیده نمی‌شود. در مرکز حفره مجموعه عروق و اعصاب دندان قرار دارد که به آن مغز دندان (Dental pulp) می‌گویند.
 
 
مکانیزم پوسیدگی دندان:
 
پوسیدگی دندان بیماری ناشی از تخریب و انهدام بافت سخت دندان از طریق کانی زدایی می باشدوهنگامی صورت می‌گیرد که کلیه عوامل زیر فراهم باشند:
1. خصوصیت جسمانی میزبان (دندان‌ها و بزاق)
2.  باکتری‌ها
3. مواد غذایی و قندی
باکتری‌های موجود در سطح دندان، موجب تخمیر کربوهیدرات‌ها و تبدیل آن‌ها به اسید می‌شوند. این اسیدها به نوبه خود سبب تخریب و انحلال مینا و متعاقباً انحلال املاح کلسیم عاج دندان می‌گردند. میکروب‌ها در محل خود مستقر شده و به تولید اسید ادامه می‌دهند و این امر pH سطح دندان را به طور دائم در حدود 5/4 نگه می‌دارد. در pH  کمتر از 5/5 به نحو چشمگیری بر قابلیت انحلال نمک‌های کلسیم که مینا و عاج دندان را تشکیل می‌دهند، افزوده می‌شود و این امر خطر پوسیدگی را به شدت افزایش می‌دهد. مینای دندان از بلورهای ریز هیدروکسی آپاتیت به فرمول Ca10(PO4)6(OH)2تشکیل شده است. این بلورها در PH خنثی نامحلولند اما در PH اسیدی قابلیت انحلال بسرعت بالا رفته و به کلسیم و فسفات تجزیه شده و سرانجام لحظه‌ای فرا خواهد رسید که لایه سطحی مینا تحمل بارهای وارده را نداشته باشد و در اینحال مینا فرو خواهد ریخت و حفره‌ای در دندان پدید خواهد آمد.
 
جرم دندان:
جرم یاTartar معمولا به رسوبات معدنی تشکیل‌شده بر روی دندان‌ها اطلاق می‌گردد و فرمول آن [Ca3(PO4)2.2H2O)] است. امروزه این رسوبات را به نام Calculus می‌شناسند. فرضیه‌های زیادی در مورد تشکیل جرم وجود دارد0 سطح متخلخل جرم توسط لایه نازکی از پلاک پوشیده می شود که می تواند سبب ایجاد حساسیت گردد0بطور کلی جرم رسوبی از فسفاتهای کلسیم می باشد و لثه را تحریک کرده، به تشکیل کیسه ای  بین دندان و لثه که در آن خرده‌های غذا و باکتری‌ها ساکن شده‌اند، کمک می‌کند.
 
 
اجزای تشکیل‌دهنده خمیردندان:
 
1.       مواد ساینده:وظیفه این مواد افزایش عملکرد مکانیکی خمیردندان از حیث زدودن جرم و لایه پلاک میکروبی تشکیل‌شده بر روی دندان است. از ساینده‌های متداول می‌‌توان به کربنات کلسیم و منیزیم، فسفات دی‌‌کلسیک ، هیدروکسید آلومینیوم و سیلیکا اشاره کرد.
 
2.       مواد قوام دهنده:استفاده از این مواد جهت ایجاد قوام لازم در خمیردندان بدون حالت چسبندگی و پدیدآوردن استحکام کافی و قابلیت خروج روان خمیر از تیوب و نیز تضمین پایداری فیزیکی و ایجاد ظاهر براق و یکنواخت خمیردندان می‌باشد. از قوام دهنده‌های معمولی می‌توان به کربوکسی متیل سلولز، هیدورکسی اتیل سلولز، سیلیس و صمغ زا نتان اشاره نمود.
 
 
3.       ترکیبات فلوراید:در صورت وجود مقادیر اندکی فلوئور در بزاق دهان، هیدروکسی آپاتیت تبدیل به فلوراپاتیت به فرمول Ca10 (PO4)6F2 می‌شود که قابلیت انحلال آن در اسید کمتر از هیدروکسی آپاتیت می‌باشد. همچنین فلوئور علاوه بر ماهیت ضد پوسیدگی، سبب از کارافتادن سیستم آنزیمی باکتری‌های موجود در دهان، می‌شود و بدین ترتیب از تولید اسید جلوگیری بعمل می آورد.
 
4.       مواد ضد جرم:استفاده از ترکیباتی نظیر پیروفسفاتها و نمکهای روی در فرمولاسیون خمیر دندان سبب  جلوگیری از تشکیل جرم و ازبین رفتن آن می گردد. بزاق که به طور دائم ترشح می شود خود منبعی از کلسیم و فسفات می باشد. زمانی که یونها به سطح دندان می رسند بذراولیه جرم تشکیل می‌گردد. با وجود تتراسدیم پیروفسفات، این بذر حل شده و کلسیم فسفات آزاد می‌شود. ضمنا با استفاده از نمک‌های روی، کاتیون روی جایگزین کاتیون کلسیم در ماتریکس هیدروکسی آپاتیت می‌گردد و از رشد جرم ممانعت به عمل می‌آورد.
 
 
5.       مواد پاک‌کننده:پاک‌کننده‌ها علاوه برکاهش کشش سطحی سبب پراکنده‌شدن ذرات روی سطح دندان در جریان شستشو می‌شوند بدین ترتیب جذب فلوراید توسط مینای دندان را آسان می‌کنند. پاک‌کننده‌های معمولی مورد مصرف در خمیردندان سدیم لوریل سولفات، سدیم لوریل سارکوزینات و سدیم متیل کوکوئیل تاورات هستند.
 
6.       مواد ضد میکروبی:اجتماع میکروب‌ها روی رسوب مواد در سطح دندان به‌عنوان پلاک میکروبی، عامل ایجاد ناراحتی‌های دهان و لثه و نیز بوی ناخوشایند دهان است. استفاده از مواد ضد میکروبی مانند تریکلوزان ضمن دارا بودن کارایی وسیع و نگهداری از سطح دندان، روی باکتری‌های گرم مثبت و منفی، اثر کرده و بوی ناخوشایند دهان را از بین می‌برد.
 
 
7.       مرطوب‌کننده‌ها:مواد مرطوب‌کنندة مورد مصرف در خمیردندان مانند سوربیتول و گلیسیرین و پلی اتیلن گلیکول از خشک شدن وسخت شدن محصول جلوگیری کرده و سبب ایجاد درخشندگی و حفظ بافت انعطاف پذیر آن می‌گردد.
 
8.       شیرین‌کننده ها:نمک‌سدیم ساخارین به‌عنوان شیرین‌کننده با غلظت05/0تا5/0درصد در فرمولاسیون خمیردندان به‌کار می‌رود.میزان شیرینی این نمک 300 مرتبه از ساکارز بیشتراست.
 
 
9.       مواد نگهدارنده:برای جلوگیری از رشد میکروارگانیسم ها، استفاده از مواد نگهدارنده مانند استرهای پاراهیدروکسی بنزوئیک اسید، بنزوات سدیم و ... در فرمولاسیون خمیردندان متداول می‌باشد. استرهای پاراهیدروکسی بنزوئیک اسید از قدرت نگهدارندگی بالایی تحت PH خنثی بهره مند هستند و بدین علت مناسب‌ترین مواد نگهدارنده مورد استفاده در خمیردندان به‌شمار می‌روند.
 
10- طعم (اسانس):بطورکلی از تاثیر اسانس‌ در خمیردندان نبایستی غافل بود، چرا که یک اسانس خوب می‌تواند بوی بد دهان را که توسط باکتری‌های مضر تولید می‌شوند، پوشش دهد و دهان را برای ساعت‌ها خنک و با طراوت نگاه دارد.