氟斑牙的出现原因和儿童期牙齿在发育期间饮用含氟量过高的水有关系，具有地区性，同时和年龄关系密切。如果宝宝6岁左右前居住在含氟量高的地区，往往会出现氟斑牙；但是宝宝6岁前居住在别的地方，后来又搬到含氟量高的地区，则很少会出现氟斑牙。氟斑牙的病因比较明确，一般认为牙齿发育矿化期间饮用含有过量氟的水，就会导致牙釉质发育障碍，牙齿表面发生颜色和形态改变。
氟是人体必需的一种微量元素，因为骨组织和牙齿的发育、钙化都离不开氟，但是物极必反，当饮用水中含有过量的氟时就会使得牙胚的造釉细胞受到损害，甚至牙齿钙化不全，严重者牙齿的形态出现缺陷，摄人氟的量过多除了会引起氟斑牙之外，还会累及全身骨关节、韧带等，造成全身性氟骨症。病情发展到这种程度的患者往往不能直立行走。
一般来说，饮用水中氟化物的含量少于1 ppm(1 m1／L)较为合适，少量的氟可以起到防龋的作用，同时也不会出现斑釉症。