O flúor cria uma barreira física sobre a superfície do dente, semelhante a um selante, que impede mecanicamente o contato dos ácidos com o esmalte, sendo que esta barreira precisa ser reaplicada mensalmente.

O flúor atua como um agente bactericida potente, eliminando completamente as bactérias cariogênicas do biofilme dental, como o Streptococcus mutans, tornando a cavidade bucal estéril e livre do risco de cárie.

O flúor altera o pH da saliva, tornando-a permanentemente alcalina e neutralizando instantaneamente qualquer ácido produzido pelas bactérias, o que impede a desmineralização.

O flúor ingerido durante a formação dos dentes (efeito sistêmico) se incorpora à estrutura do esmalte, tornando-o totalmente imune ao ataque ácido por toda a vida do indivíduo, não necessitando de exposição tópica posterior. 

O flúor presente no meio bucal, em baixas concentrações e de forma constante, interfere no processo de desmineralização-remineralização do esmalte, diminuindo a desmineralização causada pelos ácidos do biofilme e favorecendo a remineralização, com a formação de uma fluorapatita mais resistente.