Karijes je uzrokovan nekim bakterijama koje se nalaze u usnoj šupljini, koje se hrane šećerima unesenim u prehranu, proizvodeći metabolite kiselina s korozivnim djelovanjem na tvrda tkiva zuba.
Ljudska usna šupljina sadrži više stotina mikrobnih vrsta, ali samo neke od njih su uključene u etiopatogenezu karijesa. Najvažnija i najpoznatija kariogena vrsta je Streptococcus mutans ; međutim, u karijesnim lezijama mogu se naći druge kariogene klice, uključujući streptokoke ( S. oralis , S. sanguis , S.mitis ), laktobacile i aktinomicete.
Osim fermentacije nekih ugljikohidrata uzetih s dijetom (osobito saharoze, glukoze, fruktoze i laktoze), ovi mikroorganizmi pokazuju značajne adhezivne sposobnosti na površini zuba, na koje sidre, što dovodi do pojave plaka.
Kiseline proizvedene bakterijama demineraliziraju anorgansku komponentu cakline i dentina, dok proteolitički enzimi bakterijskog podrijetla također napadaju organsku komponentu tih tkiva.
Acidogene bakterije također imaju sposobnost tolerirati niske pH vrijednosti, koje se kombiniraju kako bi ih odabrale na račun drugih vrsta, čime se uspostavlja začarani krug koji hrani progresiju karijesa.
Moderna teorija o etiopatogenezi karijesa razvijena je početkom prošlog stoljeća. Godine 1915. Klinger je pokazao prisutnost laktobacila u karijesnim lezijama, a barem do šezdesetih godina ove bakterije su smatrane - pogrešno - glavnim mikroorganizmima odgovornim za karijes. Tek je šezdesetih godina prošlog stoljeća Streptococcus mutans - prvi put izoliran od Clarkea u karijesnim lezijama ljudi 1924. - ponovno je predložen kao glavni odgovorni za karijes različitih skupina istraživača.
Djelovanje kariogenih bakterija uravnotežuje se slinom, zahvaljujući sadržaju molekula kao što su:
- bikarbonat, sposoban za puferiranje kiselog pH;
- ioni kalcija, fosfata i fluora koji zamjenjuju kristalnu strukturu cakline promijenjenu kiselinama;
- lizozim i laktoferin (enzimi s antibakterijskim svojstvima) i imunoglobulini (antitijela);
- vode, čije djelovanje pranja smanjuje gustoću bakterija i ostatke hrane, uklanjajući hranu iz bakterija odgovornih za karijes
