牙菌斑是由细菌堆积形成的，类似一层薄膜，黏附于牙面或修复体上，为细菌生活的环境。为多种细菌共同形成的生物膜，细菌首先借助于鞭毛运动移向界面，形成最初随机松散的附着，然后细菌聚集成微菌落，并开始分泌胞外多糖，具有三维立体结构的细菌生物膜初步形成。当生存环境不适宜时，一些细菌会与生物膜分离，寻找更合适的生存空间。为成熟生物膜微观结构模式图，在物体界面定植的各型细菌包裹于自身分泌的胞外基质中形成状似蘑菇的结构，其中被为细菌输送营养物质的“水道”所分隔，类似原始的循环系统（箭头所示为液体流动方向）。
细菌在牙茵斑中生长、繁殖和衰亡，进行着复杂的物质代谢活动，在条件适当时，细菌的代谢产物可造成牙体或牙周组织的破坏。如细菌使糖类发酵产酸的活动就是在牙茵斑内进行的，也正是这个牙菌斑，才能使细菌产生的酸在牙面上维持一定的浓度，停留一定时间，才能将牙齿破坏。牙菌斑主要分布于窝沟、两个牙之间的邻面和牙颈部。少量的牙菌斑用肉眼看不到，可借助于菌斑染色剂染色显示，牙菌斑达到一定厚度时，肉眼可直接见到。刷牙可以去除牙菌斑，但12～24小时后又可长出新的牙菌斑。