牙膏的主要成分包括摩擦剂、洁净剂、润湿剂、胶黏剂、防腐剂、芳香剂和水。另外，在药物牙膏中，根据不同的目的，还加入所需的某种药物。
（1）摩擦剂
摩擦剂是牙膏中含量最多的成分（约25%～60%），用以加强牙膏的摩擦作用和去污能力并磨光牙面。摩擦剂要具有一定的摩擦作用，但又不能损伤牙面及牙周组织，也不能与牙膏中的药物发生作用。特别是含氟牙膏的摩擦剂，要求与氟离子具有相容性，能保持氟离子的活性。此外，摩擦剂的细度和颗粒外形等均能影响膏体的质量。
（2）洁净剂
洁净剂又称表面活性剂，它具有降低表面张力的功能，并可以渗透、疏松牙面污物，使之成为乳化状或悬乳状，易被牙刷和摩擦剂从牙面上洗刷下来，随漱口水吐掉。表面活性剂在刷牙时能产生泡沫，便于清洁牙面。此外，它还具有轻微的灭菌作用，并且与摩擦剂具有较好的相容性。洁净剂的过量使用会显著地降低牙膏的香味。
（3）润湿剂
润湿剂的主要作用在于防止膏体干燥变硬（特别是管口部不易挤出的硬结），保持膏条光亮的外观；并能降低膏体的冰点，使牙膏在寒冷地区亦能正常使用。润湿剂对膏体中的胶体部分影响较大，因此只有用量适当，才能制成稳定性能好，刷牙时扩散性优良的理想产品。
（4）胶黏剂
胶黏剂是制造牙膏的胶基原料，是具有亲水性的液体，通过扩散、膨胀和吸水而形成黏性液体，使牙膏的各种固体和液体成分都能均匀地结合在一起，制成可供长期贮存、运输和使用方便、性能稳定的膏体。
（5）芳香剂
采用各种香料加以巧妙的配比，精心调制，加入到牙膏中，使刷牙者感到爽口舒适，并有助于减轻口臭。牙膏的香味是消费者选购何种牙膏的一个重要指标。
（6）药物
为了达到防治口腔常见疾病的目的，在牙膏中加入某些药物，如氟化物、化学杀菌剂等，用于预防龋齿和牙周疾病。
（7）防腐剂
牙膏中常加入一定量的防腐剂，避免膏体变质。