Viele Arten von Farbabweichungen können das Aussehen von Zähnen beeinträchtigen, und die Ursachen für diese Probleme variieren ebenso wie die Behandlungsmethoden. Daher müssen die Ursachen von Zahnfärbungen sorgfältig untersucht werden, um die Rate und den Grad der Verbesserung der Zahnfarbe durch Bleichen besser vorhersagen zu können, da einige Färbungen besser auf den Aufhellungsprozess ansprechen als andere. Verfärbungen können extrinsisch oder intrinsisch sein.

Extrinsische Verfärbungen

Extrinsische Verfärbungen entstehen in der Regel durch die Ansammlung von chromatogenen Substanzen auf der äußeren Zahnoberfläche. Extrinsische Farbveränderungen können durch schlechte Mundhygiene, die Einnahme von chromatogenen Lebensmitteln und Getränken sowie durch Tabakkonsum entstehen. Diese Verfärbungen sind hauptsächlich im Pellikel lokalisiert und entstehen entweder durch die Reaktion zwischen Zucken und Aminosäuren oder werden durch die Retention exogener Chromophore im Pellikel erworben. Die Reaktion zwischen Zucken und Aminosäuren wird als “Millard-Reaktion” bezeichnet und umfasst chemische Umwandlungen und Reaktionen zwischen Zucken und Aminosäuren. Die chemische Analyse von Verfärbungen, die durch chromatogene Lebensmittel verursacht werden, zeigt die Präsenz von Furfuralen und Furfuraldehydderivaten, die auf diese Reaktion zurückzuführen sind.

Intrinsische Verfärbungen

Intrinsische Verfärbungen werden in der Regel durch tiefere innere Verfärbungen oder  Defekte im Zahnschmelz verursacht. Sie werden durch Alterung, Aufnahme chromatogener Nahrungsmittel und Getränke, Tabakkonsum, Mikrorisse im Zahnschmelz, Tetracyclinmedikation, übermäßige Fluoridaufnahme, schwere Gelbsucht im Säuglingsalter, Porphyrie, Karies, Restaurationen und die Verdünnung der Zahnschmelzschicht verursacht. Alterung ist eine häufige Ursache für Verfärbungen. Im Laufe der Zeit bildet sich neben Dentin, auch Sekundärdentin, was deutlich dunkler ist. Wenn dann der darüberliegende Schmelz dünner wird, führt dies in der Regel zu dunkleren Zähnen. Zu viel Fluorid im Trinkwasser, mehr als 1-2 ppm, kann eine metabolische Veränderung der Ameloblasten verursachen, was zu einer defekten Matrix und einer unsachgemäßen Verkalkung der Zähne führt. Intrinsische Verfärbungen können nicht durch regelmäßige prophylaktische Verfahren entfernt werden. Sie können jedoch durch Bleichen mit Mitteln, die in den Zahnschmelz und das Dentin eindringen, um die Chromogene zu oxidieren, reduziert werden. Durch Alterung, Genetik, Rauchen oder Kaffee verursachte Zahnflecken sprechen am schnellsten auf das Bleichen an: Gelbliche Alterungsflecken können in der Regel sehr gut mit dem Bleichen behandelt werden, während blaugraue Tetracyclinflecken am langsamsten auf das Bleichen reagieren. Zähne mit brauner Fluoreszenz reagieren mäßig auf das Bleichen.

Auch vitale Zähne wurden bereits 1868 mit Oxalsäure oder Pyrozon und später mit Wasserstoffperoxid gebleicht. Im Jahr 1911 wurde die Verwendung von konzentriertem Wasserstoffperoxid mit einem Heizinstrument oder einer Lichtquelle als bedenkenlose Methode in Zahnkliniken angesehen. Darüber hinaus wurde in den späten 1960er Jahren eine erfolgreiche Bleichtechnik für zu Hause eingeführt, als Dr. Bill Klusmier, ein Kieferorthopäde, seine Patienten anwies, ein „freiverkäufliches“ orales Antiseptikum, Gly-Oxid, zu verwenden, das 10 % Carbamidperoxid enthielt und nachts über eine speziell angepaßte Mundschiene verabreicht wurde. Dr. Klusmier stellte fest, dass diese Behandlung nicht nur die Gesundheit des Zahnfleisches verbesserte, sondern auch die Zähne aufhellte In der Folge wurde Proxigel (eine Mischung aus 10 % Carbamidperoxid, Wasser, Glyzerin und Carbopol) auf den Markt gebracht und ersetzte Gly-Oxid für Kieferorthopädie-Patienten aufgrund seiner langsamen Freisetzung von Carbamidperoxid. Später hat die Universität von North Carolina die klinische Wirksamkeit von Proxigel klinisch bestätigt. Dann beschrieben Haywood und Heymann in ihrem Artikel „Nightguard vital bleaching“ eine Bleichtechnik für zu Hause, und es wurde ein Bleichprodukt für zu Hause „White and Brite™“ eingeführt. Später wurden viele andere Bleichprodukte und -techniken eingeführt. Die frei verkäuflichen Bleichmittel, die niedrigere Konzentrationen von Wasserstoffperoxid oder Carbamidperoxid enthielten und direkt an die Verbraucher zur Verwendung zu Hause verkauft wurden, wurden erstmals in den 1990er Jahren in den Vereinigten Staaten eingeführt. Schließlich werden bei der derzeitigen Bleichtechnik in der Praxis typischerweise unterschiedliche Konzentrationen von Wasserstoffperoxid, zwischen 15% und 40%, mit oder ohne Licht und bei Kofferdamisolierung verwendet.