氟牙症主要与儿童生活地区的水和土壤中氟含量超标有关。
氟主要损害釉质发育期牙胚的成釉细胞，氟元素进入人体后，可抑制碱性磷酸酶的活性，从而造成釉质发育不良、矿化不全等，釉质表面形成多孔结构，易于吸附外源性色素产生氟斑。过多的氟只有在牙齿矿化期进入机体后才能发生氟牙症，如果六到七岁前长期居住在含氟量较高的地区，即使以后再迁往其他地区，也不能避免萌出的恒牙受累。
乳牙发生氟牙症的几率较小，因为乳牙的釉质发育是在胎儿期，氟不能透过胎盘屏障进入幼儿体内，一般不会造成氟牙症。