Durch die Abbauprodukte von Bakterien im Zahnbelag entstehen aggressive Säuren, vor allem Milchsäure, die den Zahnschmelz angreifen. Kohlenhydrate, insbesondere Zucker, dienen diesen Bakterien als Nahrungsquelle. Auch säurehaltige Nahrungsmittel (Limonaden etc.) können den Zahnschmelz angreifen. Werden dem Zahnschmelz durch diese Säureangriffe zu viel Mineralien entzogen, kommt es an den betroffenen Stellen zu weißen Verfärbungen. Zu diesem Zeitpunkt wäre die weitere Schädigung des Zahnschmelzes durch Entfernung der Plaque und Remineralisation mittels Fluorid-Präparaten noch möglich. Meist entsteht die Karies jedoch unbemerkt an Stellen, die bei der Zahnreinigung schlecht erreicht werden, wie Zahnzwischenräume und Fissuren (die Einkerbungen auf den Kauflächen der Backenzähne). Ist der Zahnschmelz so weit geschädigt, dass Bakterien in den Zahn eindringen können, wird das im Vergleich zum Zahnschmelz porösere und weichere Zahnbein (Dentin) angegriffen und es entstehen die gefürchteten "Löcher". Um die Karies aufzuhalten, wird das von Karies befallene Zahnbein entfernt und der Zahn wird für die entsprechende Füllung präpariert. Zur Restauration kommen Füllungen, Inlays und Kronen zur Anwendung.

Komposit-Füllungen bestehen aus einem Gemisch von Kunststoffpolymer und fein gemahlenen Mineralien (Glas, Keramik u.a.). Sie werden meist in mehreren Schichten aufgetragen, wobei jede Schicht mittels Bestrahlung durch UV-Licht ausgehärtet wird. Da Komposit-Füllungen der natürlichen Zahnfarbe ähneln, werden sie aus ästhetischen Gründen vor allem im sichtbaren Frontzahnbereich eingesetzt. Komposit-Füllungen lassen sich substanzschonend verarbeiten, das heißt, es muss nur wenig gesunde Zahnsubstanz geopfert werden. Für größere Kavitäten ("Löcher") sind Komposit-Füllungen jedoch weniger geeignet, da sie dem Zahn bei hoher Belastung nicht ausreichend Stabilität verleihen. Bedingt dadurch, dass Komposit-Füllungen mit der Zeit geringfügig schrumpfen, kann nach einiger Zeit zwischen Füllung und Zahn ein schmaler Zwischenraum entstehen, wodurch eine neue, sogenannte "Sekundärkaries", entstehen kann. Die Lebensdauer von Komposit-Füllungen ist, insbesondere bei unzureichender Mundhygiene, kürzer als bei Amalgam-Füllungen oder Inlays.

Amalgam ist eine Metall-Legierung aus Quecksilber und anderen Metallen (Silber, Zinn u.a.) und hat sich in der Zahnheilkunde als Füllungsmaterial lange bewährt. Wegen seines Quecksilber-Anteils ist Amalgam in den letzten Jahren in Verruf geraten. Trotz zahlreicher vorhandener Studien ließ sich eine allgemeine gesundheitsschädigende Wirkung jedoch bisher nicht nachweisen. Amalgam lässt sich weniger substanzschonend einsetzen, als beispielsweise Komposit-Material, da für eine zuverlässige Verbindung mit dem Zahnbein ein ausreichend großer Hohlraum geschaffen werden muss, wobei häufig auch ein Teil intakter Zahnsubstanz entfernt werden muss. Amalgam ist besonders für große Füllungen im Backenzahnbereich besser geeignet als Komposit, da es eine gute Stabilität, Verbundfähigkeit und Haltbarkeit aufweist.

Glasionomerzement wird bei Milchzähnen und als Provisorium häufig verwendet. Wegen der vergleichsweise kurzen Lebensdauer und mangelnder Belastbarkeit dieser Füllungen (ca. 2-3 Jahre) stellt Glasionomerzement als Füllungsmaterial keine Alternative zu Amalgam und Komposit dar.

Inlays
Inlays sind passgenaue Einlagen, die anhand eines exakten Abdrucks des zu restaurierenden Zahnes im Zahnlabor gefertigt werden. Je nach Form und Umfang des Inlays unterscheidet man Inlays, Onlays und Overlays. Dank ihrer hohen Passgenauigkeit sind sie im Allgemeinen langlebiger als herkömmliche Füllungen.

Seit Langem bewährt haben sich bei Inlays Metall-Legierungen mit hohem Goldanteil, die sich durch besondere Langlebigkeit und Belastbarkeit auszeichnen. Bei Gold-Inlays können die Übergänge zwischen Inlay und Zahn durch spezielle Schleif- bzw. Poliermethoden noch weiter optimiert werden, sodass eine optimale Randdichtigkeit das Eindringen von Bakterien zwischen Inlay und Zahn weitestgehend verhindert. Gold-Inlays können mehrere Jahrzehnte halten.

Der offensichtliche Vorteil von Keramik-Inlays ist ein ästhetischer: Sie lassen sich optisch kaum von einem natürlichen Zahn unterscheiden. Ein weiterer Vorteil ist die im Vergleich zu Metallen geringere Wärmeleitfähigkeit. Keramik-Inlays sind aufwendiger herzustellen und daher teurer als Gold-Inlays. Was die Passgenauigkeit und Stabilität (insbesondere die Bruchfestigkeit) betrifft, sind Keramik-Inlays den Gold-Inlays unterlegen. Da das Material eine geringere Elastizität als Gold aufweist, kann es unter hohen mechanischen Belastungen eher brechen, weshalb Patienten, die zum Zähneknirschen neigen, besser auf Keramik-Inlays verzichten sollten.

Galvano-Inlays bestehen aus einem Keramik-Inlay, das mit einer dünnen Unterlage aus Gold versehen wird. Galvano-Inlays haben eine ähnlich gute Passgenauigkeit und Randdichtigkeit wie Gold-Inlays, sind aber die ästhetisch befriedigendere Lösung. Im Gegensatz zum reinen Keramik-Inlay bleibt jedoch ein goldfarbener Übergang zwischen Zahn und Inlay sichtbar. Wie bei reinen Keramik-Inlays sind auch Galvano-Inlays aufgrund ihrer Materialbeschaffenheit nicht für Zähneknirscher geeignet.

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