La carie dentale è un processo batterico a patogenesi chimica che inizia con la demineralizzazione del dente. I batteri della placca producono, come risultato dei loro processi metabolici, degli acidi che dissolvono le molecole di fosfato di calcio presenti nello smalto. Successivamente lo smalto intaccato inizia a disgregarsi e si ha la formazione del primo piccolo difetto. Il processo di demineralizzazione ad opera dei batteri, responsabili della carie e della produzione di acidi, in seguito si estende fino ad interessare le zone più profonde dei tessuti duri. La carie si estende in questo modo dallo smalto alla dentina. Quando gli acidi e le sostanze tossiche (tossine) dei batteri arrivano a colpire le zone profonde della dentina, possono portare all’infiammazione della polpa (pulpite). 

La carie dentale si può distinguere a seconda dell’entità della lesione cariosa. Si tratta di “carie iniziale” o di “carie superficiale” quando la carie interessa lo smalto. Quando viene intaccata la dentina si tratta, a seconda della profondità della zona interessata, di “carie avanzata” o di “carie profonda”.

Quando la carie dentale interessa la dentina, si parla di “carie avanzata”. In questo caso i batteri possono avanzare più rapidamente attraverso la struttura canalizzata della dentina. La carie si propaga così più velocemente. La lesione cariosa della dentina può progredire notevolmente anche al di sotto della superficie intatta dello smalto.
In presenza di estese lesioni cariose avanzate la sonda rimane bloccata nella dentina rammollita. Più la lesione è grande, più frequente è la presenza del ristagno di materiale imputridito (decomposizione batterica dei residui alimentari).