氟的防龋效果是由以下几种机制决定的：
一、降低牙釉质溶解度和促进牙釉质再矿化。氟与釉质中的磷灰石发生反应可以降低牙釉质的溶解度。用氟化物浸泡的方法观察对早期人工龋损（仅限于牙釉质层的浅龋）的影响可以发现，牙釉质浅层的脱矿区变浅，牙齿表面趋于完成和增厚，使龋损得到修复和重建。
二、抑菌作用。氟化物对细菌的抑制作用是通过三个方面实现的。
1、抑制细菌的酶。实验证明，0.2~190mg/L浓度的氟能抑制多种细菌酶。
2、抑制细菌摄入葡萄糖。
3、抑制细菌产酸。
三、影响牙体形态。全身用氟可以通过改变牙齿形态增强牙齿的抗龋能力。研究表明，全身用氟可以是儿童的牙齿有明显的形态学改变，主要表现为：牙尖变圆钝、沟裂变浅，这样不利于食物和细菌的滞留，因而有利于牙齿对龋病的抵抗。