В результате выделения бакте­риями, находящимися в кариоз­ной полости, кислот и протеолитических ферментов происходит разрушение поверхностных слоев дентина. Эту зону называют зоной деструкции. Под ней расположена зона пенетрации, так как дентинные канальцы этой области обсеменены микроорганизмами. Вокруг рас­положена зона деминерализации, в которую еще не проникли бактерии. Когда процесс прогрес­сирует быстро, может образоваться так называемый мертвый путь. В нем произошло разрушение отростков одонтобластов без развития тубу­лярного склероза.
Такие тубулы обсеменяются бак­териями и сливаются, формируя очаг размягчения. Деструкция также может продвигаться по лини­ям роста, которые идут под углом к дентинным канальцам, что приво­дит к образованию поперечных тре­щин.
В ответ на деструктивные про­цессы все еще происходит развитие тубулярного склероза и образование третичного дентина. Оба процесса приводят к снижению проницаемости дентина, несмотря на то что степень минерализации третичного дентина н иже по сравнению с первичным и вторичным и состоит из иррегулярно рас­положенных дентинных канальцев. Даже на такой поздней стадии удаление инфицированных тканей и/или наложение пломбировочного материала и, как следствие, появление у пациента возможности очищения зуба приводит к стабилизации процесса и поддержанию репаративных процессов. Даже если произошло образование мертвого пути и погибли одонтобласты, возможно образование новых клеток из фибробластов нижележащих слоев пульпы с последующим построением нового дентина. Он называется заместительным дентином. Продолжение деструктивных процессов в дентине может привести к началу воспаления пульпы.