L'émail est un tissu hautement minéralisé, présentant des pores dont la taille est de l'ordre du nanomètre. Chargées négativement sur leur surface, ces voies de diffusion pour diverses molécules, susceptibles de circuler de l'extérieur vers l'intérieur du tissu ou inversement, caractérisent la perméabilité amélaire sélective aux cations. Celle-ci pourrait être impliquée dans le mécanisme de déminéralisation, influant sur le flux d'ions minéraux en provenance de la lésion carieuse. Lorsqu'ils sont présents dans le milieu buccal, les ions fluor sont captés par l'émail, avec des variations selon le type de tissu et l'âge de la dent. Le processus impliqué est contrôlé par un mécanisme de diffusion influencé par la perméabilité sélective amélaire et par la réaction des ions fluor avec la phase minérale.

La perméabilité dentinaire est liée à l'existence de microcanaux nommés tubuli traversant le tissu de part en part. Ces voies de transport ont une taille de l'ordre du micromètre. Leur ouverture et leur contenu influent de manière importante sur les mouvements de fluide et de molécules. Les échanges hydro-ioniques entre la pulpe et les tubuli sont également dépendants de la nature et de la perméabilité de la barrière odontoblastique. Un flux de fluide dentinaire s'exerçant de la pulpe vers la surface tissulaire, lorsque celle-ci est exposée, s'oppose à la diffusion vers la pulpe de toxines en provenance du milieu buccal. La théorie hydrodynamique de la sensibilité dentinaire, développée par Brännström, est basée sur l'activation des afférences nerveuses par des mouvements de fluide dentinaire. L'existence de tels déplacements de fluide, en réponse à divers types de stimuli, et leur relation avec une activité nerveuse pulpaire a été prouvée.

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