את משטח השן מציפים רוק וחומרים, שמקורם במזון. הרוק מכיל כ-50% מוצקים מומסים, שמחציתם אנאורגניים (כלוריד, ביקרבונט, זרחן, נתרן, סידן,
אשלגן ויסודות קורט). המרכיב האורגני הבולט ברוק הם החלבונים.
כמו כן מצויות ברוק כמויות קטנות של פחמימות, אוריאה, אמוניה, חומצות אמיניות וויטמינים.
ברוק אף מצויים חומרים אנטי-בקטריאליים: ליזוזים (lysozyme), המפרק את הפפטידוגליקן, ולקטוֹפֶּראוקסידאז (lactoperoxidase). למרות
החומרים האנטי-בקטריאליים, נוכחות חלקיקי המזון ותאי האפיתל ההרוסים, הופכים את חלל הפה, עבור החיידקים לסביבה מועדפת ביותר (בעיקר
בשעות השינה, כאשר כמות הרוק המופרשת היא קטנה ביותר). בין החיידקים הרבים המאכלסים את הפה, יש כאלה הקשורים במחלת העששת. נתמקד
בשניים מהם (אולם קיימים גם נוספים): Streptococcus mutans ו-Streptococcus sorbinus.
חיידקים אלה מתסיסים את הפחמימות והסוכרים המצויים בפה, לחומצת חלב, כמקור לאנרגיה. S. sorbinus מסוגל לאכלס משטחי שן חלקים, זאת
בגלל האפיניות המיוחדת שלו לגליקופרוטאינים החומציים שברוק, הנספחים למשטחים. S. mutans מצוי בעיקר בחריצים שבין השיניים,
ובסדקים בשיניים. יכולתו להיצמד למשטח השן קשורה ליכולתו לייצר את הפוליסכריד דקסטרן (dextran), שהוא חומר מאוד דביק. (הדקסטרן מיוצר
רק כשיש סוכרוז זמין בסביבה, בעזרת האנזים דקסטרנסוכראז - dextransucrase).
כתוצאה מהתקשרות גליקופרוטאינים חומציים שברוק למשטח השן, נוצר מעטה דק של חומר אורגני. המעטה הדק מספק את האתר הקשיח להתקשרות, ליצירה
ולגידול של חיידקים. יישוב המעטה הדק של הגליקופרוטאין הוא ייחודי מאוד רק למספר מיני סטרפטוקוקים (S. mitis, S.
sobrinus ו-S. sanguis).
כתוצאה מגידול אינטנסיבי של הנ"ל נוצרת שכבת חיידקים "עבה" הקרויה - פלאק. שכבת תאי החיידקים שנספחו למשטח השן, משמשת מצע המאפשר
לחיידקים נוספים להיאחז ולייצר עוד מושבות על גבי השן. הפלאק הדנטלי מצטבר ותוצרים חומציים נוצרים. הנרתיק הרב-סוכרי של החיידק S.
mutans, מצמצם את הדיפוזיה של החומצות מהמושבות, שעל גבי השן לחלל הפה (כך שנוצרים אזורים על גבי משטח השן, בהם ריכוז החומצות
גבוה יחסית).
החומצות גורמות להיווצרות העששת, המעורבת בהרס החומרים, שמהם בנויים השיניים. (כך נוצרים "החורים" בשיניים). עקב פעולת החומצות, מתחיל
פירוק האמאיל (enamel) של השן. ברגע שכבר התחיל פירוק האמאיל, משחררים החיידקים אנזימים פרוטאוליטים, המפרקים את החלבונים בתווך של
זגוגית השן (dentin).
החיידקים חודרים לתווך המרקיב ובסדרת שלבים איטיים ביותר ומאוד מורכבים מביאים להרס השן. המאכסן "מספק" לחיידקים את החומרים האורגניים
הדרושים להם להפקת אנרגיה ולקיום. כתוצאה מהתססת הפחממות והסוכרים על-ידי החיידקים לחומצת חלב, נהרסות שיני המאכסן ונפגעת יכולתו
להיזון כבתחילה.
