Cấu trúc của răng có nhiều lớp, từ ngoài vào trong:

* Men răng (enamel): là lớp ngoài cùng có độ dầy mỏng tùy theo mặt răng, Mặt nhai của răng hàm có độ dầy nhiều nhất (Từ 1mm-3mm), răng cửa có men mỏng nhất. Men răng không có màu và trong suốt, nên màu răng là màu của ngà. Men răng không có dây thần kinh cảm giác nên men răng không biết đau.
Tế bào men răng có hình lăng trụ sắp xếp theo chiều hướng tâm. Do đó men răng rất cứng và chịu lực theo chiếu đứng của răng, nhưng men răng lại có khuyết điểm là dễ bị rạn nứt, dễ bị tách ra theo chiều dọc. Men răng có khuyết điểm là tuy dầy ở mặt nhai nhưng lại rất mỏng tại những hố và rãnh (pits and fissures), ở đáy hố, rãnh, men răng rất mỏng (Hình 5). Ở cổ răng nơi tiếp giáp giữa thân răng với chân răng không có men, do đó nếu chải răng không đúng cách (theo chiều ngang, horizontal) sẽ làm mòn khuyết cổ răng. Do các khuyết điểm trên men răng mà axít (lactic acid) dễ ngấm vào dưới hố rãnh và tạo thành lỗ sâu. Ở người lớn tuổi hay người bị bệnh nha chu nướu răng bị tuột, chân răng bị lộ ra sâu răng sẽ đi ngược từ dưới lên làm cho lổ sâu khó phát hiện và răng dễ bị gẩy ngang vì sâu ở cổ răng làm răng rất yếu.
Men răng là mô xương cứng nhất trong cơ thể, tuy nhiên nhưng do cấu tạo bởi các tế bào hình lăng trụ theo chiều đứng và hướng tâm, có đặc tính giòn và dễ nứt khi có va chạm mạnh , hoặc nhiệt độ trong miệng thay đổi đột ngột từ nóng sang lạnh. Khi ta đang ăn nóng mà uống nước đá lạnh ngay, nhiệt độ làm men răng dãn nở rồi lại co rút nhanh quá, men răng sẽ bị nứt.
Nhiều người thường có câu hỏi uống nước đá nhiều có làm sâu răng không? Đáp: Nước đá không làm sâu răng nhưng nhiệt độ nóng lạnh tăng giảm đột ngột làm men răng bị nứt, tạo điều kiện làm răng dễ bị sâu hơn nhất là ở bệnh nhân ăn nhiều kẹo bánh ngọt mà không chải răng.
Bình thường men răng ở mặt nhai răng hàm (cối) có thể chịu một lực rất lớn trên 50kg/1cm2 , do đó miếng trám với chất trám amalgam bạc rất tốt vì có thể chịu nổi sức nhai 50kg/1cm2
Một nghệ sĩ xiếc có thể cắn hàm răng để xoay và nâng một người nặng khoảng 70kg là chuyện bình thường. Có vài vận động viên với hàm răng rất khỏe có thể dùng hai hàm răng cắn lại kéo một chiếc xe tải nặng cả tấn vẫn được. Những người đó chắc chắn là không bị bệnh nha chu.

* Ngà răng (Dentine): Tế bào ngà răng có độ cứng không bằng men, nên ngà răng rất dễ bị axít phá huỷ nếu men răng bên trên bị hỏng thì ngà răng sẽ dễ bị sụp đổ nhanh chóng. Màu của ngà răng cũng là màu của răng vì men răng không có màu, do đó muốn tẩy trắng răng thì thuốc phải ngấm được vào bên trong lớp ngà và thường gây nên ê buốt. Do cấu tạo bên trong, giữa các tế bào ngà có những ống nhỏ chứa dây thần kinh và mạch máu nên ngà răng có cảm giác đau khi sâu răng tiến vào sâu trong lớp ngà. Ngà răng cảm giác với nóng lạnh , chất chua ngọt, và hơi gió lạnh.
Cũng như men răng, ngà răng một khi đã bị sâu, mất chất bị bể, mẻ sẽ không tự tái tạo lại được. Cách duy nhất để tái tạo ngà răng bị mất là trám răng hoặc làm răng giả.
Ngà răng thường là do di truyền (hereditary) và bẩm sinh (congenital) về màu sắc cũng như về độ cứng. Ở trẻ nhỏ khi răng chưa mọc, mầm răng rất dễ bị nhuộm màu của thuốc, trong đó nếu cho bé uống kháng sinh tetracycline khoảng từ 3-6 tuổi các răng vĩnh viễn sau nầy sẽ có màu vàng nâu của thuốc nầy. Các cháu nhỏ sinh vào những năm 1975 và thập niên 1980 ở VN thường hay bị nhiễm tetracycline làm răng bị vàng để lại hậu quả suốt đời. Do thời đó ít chủng loại thuốc kháng sinh nên một số BS nội khoa hay kê toa với thuốc trụ sinh tetra mà không xem tuổi của bệnh nhân, nhất là trẻ em.
Kháng sinh họ tetra (Oxytetra, tetracycline, terramycine có màu vàng) khi vào cơ thể ngoài răng ra nó còn làm xương cũng bị vàng, nhưng vì xương nằm bên trong không ai thấy được màu vàng bị nhiễm. Tuy vậy nếu đứa trẻ trên 12 tuổi, răng vĩnh viễn đã mọc hoàn tất rồi thì không bị nhiễm màu vàng của thuốc nữa.
Răng bị nhiễm tetra và nhiễm fluor (fluorosis) không thể tẩy trắng được. Trám thẩm mỹ (Để đấp mặt răng) chỉ là tạm thời chửa cháy, vì màu của răng được trám có trắng hơn nhưng cũng bị xám và xỉn màu, đổi màu lại rất nhanh. Bệnh nhân muốn làm đẹp và lấy lại màu sắc bình thường đều phải chụp mão sứ lên. Mão sứ (porcelain hay ceramic crowns) có màu bóng đẹp và bền như răng thật. (Hiện nay với kỹ thuật cadcam và vật liệu zirconium để làm mão và cầu răng sứ EMAX ZIRAD rất đẹp_Mời các bạn xem đọan nói về sứ tòan bộ EMAZ ở chuyên mục về răng giả_)
* Tủy răng (Pulp): Gồm buồng tủy (pulp chamber) và ống tủy chân răng (root canal). Buồng tủy là trung tâm điểm của răng, chứa mạch máu và dây thần kinh để nuôi răng. Mạch máu dẫn từ trong xương và đi vào răng từ dưới gốc răng, qua lổ chóp chân răng (apex). Khi lỗ sâu đi vào tới buồng tủy sẽ gây nhiễm trùng tủy và làm viêm tủy. Lúc đó răng sẽ đau nhức dữ dội và nếu không được chữa tủy kịp thời, nhiễm trùng sẽ lan xuống gốc răng gây áp xe răng, viêm mô tế bào và viêm khớp răng
* Chân răng (Root): là phần nằm trong xương hàm, cấu tạo của chân răng là ngà chân răng (cementum,hay ngà gốc răng) có độ cứng nhiều hơn ngà vùng thân răng. Chân răng không hàn chặt với xương hàm mà được bao quanh bởi dây chằng nha chu (periodontal ligament), nhờ đó mà chân răng nằm êm ái trong xương ổ răng.
Chóp gốc răng (apex) là nơi mà chùm mạch máu và dây thần kinh đi vào trong chân răng và đi đến buồng tủy. Vùng chóp răng rất dễ bị nhiễm trùng một khi răng bị chết tủy mà không được chữa nội nha tốt.
* Mô nâng đỡ răng: Gồm nướu (hay lợi), dây chằng nha chu và xương ổ răng:
- Nướu răng (gum, lợi răng): là niêm mạc mô mềm bao phủ nền hàm và sàn miệng. Nướu răng bao quanh răng ở vùng ổ răng để che chở cho chân răng bên dưới. Bình thường nướu răng ở sát cổ răng và có độ hở (không dính chặt với men răng) khoảng 1mm, ta gọi là nướu tự do (free gingival), phần dưới là nướu dính (gingival attachment) bám chặc vào dây chằng nha chu. Nướu có màu hồng nhạt và bao quanh cổ răng một lớp rất mỏng, gai nướu ở vùng kẽ răng nhọn. Nướu săn chắc là nướu lành mạnh, nướu phồng rộp dễ chảy máu (khi ấn vào và khi chải răng thấy máu) là nướu đã bị viêm (gingivitis)
Nướu bệnh lý là nướu viêm có màu đỏ sậm, gai nướu phồng to, ấn vào hay chải răng mạnh làm chảy máu. Ta gọi tình trạng nầy là viêm nướu, thường viêm nướu là do vôi răng, chải răng cẩu thả hoặc không đúng phương pháp gây nên mảng bám (dental plaque),đóng bựa, đóng vôi (calculus) và làm viêm nướu.
Men răng của chúng ta tuy mặt ngoài thấy bóng nhưng thật ra là nhám và hơi bị rỗ mặt (Khi nhìn vào kính hiển vi), do đó có nhiều người thấy men có những đốm đen bám vào, thường ở bệnh nhân trẻ tuổi và không hút thuốc lá, không uống trà hoặc café. Tại sao? Răng lại bị những đốm đen, chải kỹ mà vẫn không sạch được?. Những người nào bị như vậy chắc chắn là có vấn đề ở nướu, do có viêm nướu, nướu rất dễ chải máu lúc ngủ. Trong máu có hồng cầu, có nhiều chất sắt, khi sắt bị oxide hóa sẽ biến thành màu đen, hiện tượng nầy cũng xảy ra khi uống nước có chất phèn là oxýt sắt nhị có thể nhựôm màu làm răng bị đen. Suốt đêm máu tụ lại trên mặt răng, nhiều lần và dần dần sẽ có màu đen, không thể chải sạch bằng kem mà phải đánh bóng bằng bột đánh bóng răng lúc cạo vôi (cleaning và scaling, polishing)
- Dây chằng nha chu có tác dụng như cái nệm (đệm) ngăn cách chân răng với xương ổ răng (Alveolar, socket). Dây chằng nha chu cấu tạo bởi những sợi collagen có tính đàn hồi, một đầu gắn vào xương ổ răng, một đầu bám vào ngà chân răng làm cho răng đứng vững chắc trong xương hàm. Do đó răng không phải đứng yên và cứng nhắc mà răng có cử động, khi ta ăn, lực cắn nhai làm răng bị lún xuống một ít rồi lại bung trở lên là nhờ dây chằng nha chu. Bình thường khi nhai thức ăn không cứng lắm ta thấy rất êm ái là nhờ tác dụng co dãn của dây chằng nha chu và lực cắn nhai được chia đều trên các răng. Nếu vô tình ta cắn phải một hạt sạn cứng, ta sẽ thấy đau nhói lên là do lực của cả hàm răng chỉ đè lên một răng làm cho nó bị quá tải, chóp răng sẽ chạm mạnh vào xương ổ răng và gây đau. Có khi lực va chạm quá mạnh làm đứt dây thần kinh và mạch máu nuôi răng khiến răng bị chết.
Dây chằng nha chu dễ bị hư hỏng khi có vôi răng bám vào, độc tố của vi khuẩn sẽ phá hủy cấu trúc dây chằng làm cho nướu bị tuột lòi chân răng và tiêu xương ổ răng, đó là bệnh nha chu.
So với sâu răng, bệnh nha chu nguy hiểm hơn, tuy rất dễ phòng ngừa, nhưng khi đã nặng thì rất khó chữa, hơn nữa sâu răng trên từng cái răng còn bệnh nha chu làm răng mất hàng loạt. Bệnh nhân bị nha chu viêm thường không biết, vì bệnh nha chu tiến triển âm thầm, không gây đau đớn như sâu răng, đến lúc răng bị lung lay thì quá trễ.
Răng sâu không chữa sớm, biến chứng qua tủy làm tủy răng chết và nhiễm trùng lan qua dây chằng nha chu làm viêm khớp răng (arthritis), làm răng lung lay và gây đau nhức khi ăn nhai.
- Xương ổ răng bao quanh chân răng, bình thường xương ổ bao phủ đến cổ răng và giúp răng đứng vững trên hàm. bệnh nha chu làm tiêu xương ổ, răng không còn chỗ bám nữa sẽ lung lay và rụng sớm.
Với tuổi tác, nướu răng bị tuột xuống phía dưới cổ răng ta gọi là tuột nướu sinh lý bình thường (normal gingival regression) ở người lớn tuổi, xương ổ răng cũng bị teo đi và răng cũng lung lay theo.