エナメル質と異なり、象牙質は脱灰して組織学的に染色されることがあります。 象牙質は象牙細管と呼ばれる微細な溝からなり、歯髄からセメント質あるいはエナメル質の外側の境界まで放射状に伸びている。 象牙細管は、歯冠部ではDEJ（dentinoenamel junction）、歯根部ではDCJ（dentinocemental junction）から歯髄の外壁まで伸びています。 象牙質の外面から歯髄に近い部分まで、これらの管はS字型の経路をたどっている。 管腔の直径と密度は歯髄付近で最大となる。 内面から最外面に向かって先細りになっており、歯髄付近で直径2.5μm、象牙質中央部で1.2μm、象牙質・エナメル質接合部で0.9μmである。 その密度は、歯髄付近では1平方ミリあたり59,000〜76,000個であるが、エナメル質付近ではその半分程度である。 細管内には、歯根芽細胞の延長である歯根芽細胞突起と、アルブミン、トランスフェリン、テナシン、プロテオグリカンの混合物を含む象牙質液が存在する。 さらに、枝分かれした管腔系があり、互いに連結している。 これらの枝は大きさによって分類され、直径500〜1000nmのものを大、300〜700nmのものを細、300nm以下のものを微小としている。 大分岐は、尿細管の末端である。 約1〜2μmごとに、象牙細管から45度の角度で分岐する細枝がある。 微小管は90度の角度で分岐している。 象牙細管には、かつて象牙質を形成し、それを維持する歯芽細胞の細胞質延長が存在する。 歯根芽細胞の細胞体は、象牙質の内側に沿って、プレデンチンの層に対して並んでおり、歯髄の周辺境界を形成していることもある。 象牙質は、象牙細管があるため、ある程度の透過性があり、痛みの感覚や虫歯の発生率を高めることができる。 象牙質知覚過敏症の原因として最も有力な説は、過程に伴う象牙質液の変化によるもので、一種の流体力学的メカニズムであるとされている。

象牙質は多孔質で黄色みを帯びた物質であり、骨のようなマトリックスであると言われている。 重量比で、72％の無機物（主に水酸アパタイトと一部の非結晶性リン酸カルシウム）、20％の有機物（90％は1型コラーゲン、残り10％は象牙質特有のタンパク質を含む基底物質）、8％の水（鉱物の表面や結晶の間に吸着する）から構成されています。 エナメル質より柔らかいため、虫歯になるスピードが速く、適切な治療をしないとひどい虫歯になることがありますが、弾力性があるため、エナメル質の良い支えとなります。 その柔軟性により、脆いエナメル質の破砕を防ぐ。

一次鉱化と二次鉱化の両方が起こり、完全に結晶融合した部分では、象牙質の染色断面に明るい丸い部分として現れ、球状象牙質とされる。 一方、象牙質の染色切片で暗い円弧状の部分は間質象牙質であると考えられる。 この部分は、前象牙質内で一次鉱化が起こっただけで、象牙質の小球は完全には融合していない。 そのため、球状象牙質よりもやや低ミネラル化した象牙質である。

象牙質の構造と組成の地域差編集

象牙質の異なる領域は、その構造の違いにより認識することができる。 最外層はマントル象牙質層と呼ばれ、歯冠部に存在する。 これは、エナメル質と象牙質の接合部に垂直に見られるコラーゲン繊維を含む様々な特徴の存在によって識別することができ、エナメル質と比較してわずかに鉱化度が低い（約5％、。 象牙質は、マトリックスベシクル（「歯根膜細胞、骨芽細胞、一部の軟骨細胞が分泌するハイドロキシアパタイト含有膜封入ベシクル；象牙質、骨、石灰化軟骨の鉱化過程の核形成センターとして働くと考えられている」）の存在により鉱化作用を受ける。

歯根には、象牙質外周のヒアルロン酸層とその下のトメの粒状層という形態的に区別できる2つの外層がある。 顆粒層は、この領域で象牙細管が枝分かれしてループバックしているため、黒っぽい粒状の外観を呈している。 このような外観は根面象牙質特有のもので、冠状象牙質と根面象牙質の形成速度の違いによるものと思われる。 ヒアルロン酸層は起源が不明であるが、顆粒層とは異なり透明な層で、幅は最大で20μmである。 3096>

回盲部象牙質は象牙質の大部分を形成し、構造は一般に一定である。

象牙質の最内層はpredentinと呼ばれ、鉱化する前の初期の象牙質マトリックスである。 ヘマトキシリン・エオジンで染色すると淡い色をしているので見分けられる。 ここには歯根膜突起が存在し、マトリックス成分の分泌が可能である。 Predentinの幅は、その堆積速度にもよるが、10〜40μmになる。