刷牙是除去牙菌斑、食物殘渣，保持口腔清潔的口腔保健方法。
在牙膏問世前，人們用牙粉刷牙，早期的牙粉主要用碳酸鈣作為摩擦劑、用肥皂作為除垢劑。十九世紀末，各種各樣的牙膏才開始紛紛出現。
牙膏的種類十分繁多、牙膏的成分也十分複雜，但是無論哪種品牌的牙膏通常都是由摩擦劑、除垢劑（表面活性劑）、保溼劑、防腐劑，以及色素、香精、特殊添加物等混合而成。
牙膏中常用的摩擦劑有碳酸鈣（CaCO3）、二水磷酸氫鈣（CaHPO4·2H2O）、焦磷酸鈣（Ca2P2O7）、水合硅酸（SiO2·nH2O）等直徑在5-40μm之間的固體小顆粒。
在刷牙時，摩擦劑與牙刷共同作用，擦去牙齒表面牙垢、牙漬、牙菌斑、牙結石。
摩擦劑顆粒的粒徑如果過大，刷牙時會有明顯的沙粒感；粒徑適宜的磨擦劑製成的牙膏外觀光滑細膩、口感舒適。
如果想通過摩擦劑的作用除去比較頑固的煙垢，需要加入硬度更高、摩擦力更強的摩擦劑，例如無水磷酸氫鈣（CaHPO4）。
牙膏中最常用的除垢劑（表面活性劑）是月桂醇硫酸鈉，它是一種中性洗滌劑，能快速發泡，既能發泡沫，又能清洗口腔中的汙垢。
牙膏中的保溼劑可以防止牙膏在包裝的軟管中變硬，並使牙膏具有光澤。常用的保溼劑是甘油、山梨醇、丙二醇、聚乙二醇和水。
牙膏中常用的防腐劑是山梨酸鉀和苯甲酸鈉。
山梨酸鉀能有效地抑制黴菌、酵母菌和好氧性細菌的活性，還能防止肉毒桿菌、葡萄球菌、沙門氏菌等有害微生物的生長和繁殖，其抑止細菌發育的作用比殺菌作用更強，並且防腐效果是同類產品苯甲酸鈉的5-10倍。
為了達到特殊的功效或者要求，牙膏中還會添加一些特定的物質。例如薄荷味的牙膏中會添加薄荷醇。藥物牙膏在牙膏中添加藥物，能治療口腔疾病。
市場上出售的含有特定藥物成分的牙膏對牙齦出血、牙齦紅腫、口臭、牙質過敏症等有明顯減緩和治療作用。
為了防止齲齒，有些牙膏中還會加入氟化鈉、氟化亞錫、單氟磷酸鈉、氟化鋅等氟化物。
1945年，美國在以焦磷酸鈣為摩擦劑、焦磷酸錫為穩定劑的牙膏中添加氟化亞錫，研製出了世界上第一支加氟牙膏。
後來，一氟磷酸鈉代替了氟化亞錫，成為世界上研究最廣泛的氟化物。
如今為了預防齲齒，牙膏中添加的氟化物還有氟化鈉和氟化胺類。專家們普遍地認為，當提供的氟離子濃度相等時，所有氟化物防治齲齒的作用是相同的。
為什麼氟化物可以防止齲齒呢？齲齒是牙體硬組織脫礦與再礦化動態平衡被打破的結果。
脫礦，就是牙齒中的礦物質溶解、流失；而再礦化，就是溶解的礦物鹽重新在牙齒上沉積。氟化物可使再礦化作用大於脫礦作用，阻止齲病的發展。
刷牙時，牙膏中的氟離子釋放出來，與牙齒中的礦物鹽形成含氟礦化系統，增強了牙齒抗齲能力。氟化物還可以促進牙齒表面礦物質的沉積，使早期齲齒再礦化，修復牙釉質。
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