Первыми бактериями, проникающими в дентин, являются кислото-продуцирующие микроорганизмы. Деминерализация предшествует проникновению бактерий, так как кислота проникает раньше самих бактерий. Значения pH дентина при кариозном поражении могут быть низкими, а среди бактериальных культур будут преобладать кислотопродуцирующие штаммы. Если сравнивать с микробной флорой наддесневого зубного налета, находящегося на поверхности эмали, то в инфицированном дентине численность грамположительных бактерий преобладает. Больше всего- лактобактерий, меньше — содержание Streptococcus mutans. Причинами изменения качественного и количественного состава микробной флоры считают доступность протеиновых субстратов и снижение pH.
В зоне деминерализованного дентина — наиболее разнообразная микрофлора, даже присутствуют микроорганизмы, способные разрушать коллаген. Деструкции коллагена предшествует деминерализация минеральных фракций дентина.
Изменения микрофлоры кариозной полости представляют большой интерес для научных исследований. Что управляет кариозным процессом на развившихся поражениях дентина: бактерии микробного налета или бактерии, проникшие в дентин? Ответ на этот вопрос очень важен при обсуждении методов оперативного лечения кариеса дентина. Должен ли быть удален дентин для остановки кариозного процесса?
Возможно, процесс можно остановить устранением микроорганизмов из полости рта. Тубулярный склероз и третичный дентин препятствуют поступлению питательных веществ для бактерий, так как они непроницаемы для экссудата, поступающего из пульпы. Также доказано, что изоляция зуба от внешней среды полости рта приводит к изменению микрофлоры с преобладанием в ее составе некариесогенных микроорганизмов.