通俗地说：“牙石”即“牙垢”，是附着在牙面上的矿化的菌斑和其他沉积物的总称。要了解牙石的形成过程，首先得从细菌说起。
口腔，是一个复杂的生态环境。外界空气、水及食物中的细菌不断进入口腔，一部分停留在口腔内，一部分随吞咽被排除。口腔内的温度、湿度和复杂的结构都为细菌的生长繁殖提供了适宜的条件。因此，口腔中可培养出多种微生物。
进入口腔的细菌，要成为口腔口菌群中的一种，必须先在口腔内定居。唾液中的糖蛋白可在牙面上形成一层1-15微米厚的薄膜（称获得性膜），使细菌附着成为可能。一旦牙面获得性膜形成，仅在数分钟内便有细菌附上去，层层沉积。这种细菌性沉积物，称为菌斑，它为牙石的形成提供了必不可少的矿化核心，而牙石形成所需的无机盐成分则来源于唾液。唾液中所含的钙磷等矿物盐呈过饱和状态，当唾液流出导管口，进入口腔后，所含的二氧化碳张力降低一半。一氧化碳逸出唾液PH值升高，钙磷离子即从过饱和状态中析出，沉积在核心的周围。在矿物盐沉积的同时，居于核心中的细菌也遂渐矿化了，久而久之，便形成硬化的牙石。
牙石的形成因人而异，受唾液量、唾液成分、饮食和口腔卫生习惯等多方面因素的影响。在口腔内不同的部位，形成的量也有所不同，在唾液腺导管口相对处的牙面、如下前牙舌侧面和上磨牙颊侧面，沉积更换。
牙石与牙周组织病关系非常密切，应引起人们更多的注意。