歯の表面に付着したステインなどの汚れを専用の器具で機械的に取り除きます。 ホワイトニングを行う場合には、前処置としてクリーニングを行う必要があります。 クリーニングを行うことでプラーク（歯垢）や歯石を除去したり、歯の表面に付着した汚れを取り除くことで、「歯」本来の色を取り戻すことができます。

ホワイトニングは、歯の内部に作用して、歯そのものを白くしていきます。クリーニング後、薬剤を歯の内部に浸透させることで「化学的」に白くしていき、「歯」本来の色よりも白くすることができます。

コーヒー、お茶、紅茶、赤ワイン、ブルーベリーなどに含まれるポリフェノールなどの着色成分が歯に付着し、汚れとして残ります。

タバコのタール（ヤニ）は、歯に付着しやすく、着色汚れの原因となります。

過去に歯の治療に使用した金属の詰め物が劣化して金属成分がしみ出し、歯や歯茎に黒っぽい色が付くことがあります。 また、レジンと呼ばれる白い詰め物も、経時的に変色する性質があります。

初期虫歯は白っぽくなりますが、進行すると歯に穴があき、肉眼では黒っぽく見えるようになります。

加齢により、歯の象牙質は淡褐色から褐色へと色みが変化して、外から見ると褐色が増して見えます。

テトラサイクリンなど特定の抗生物質は、形成期の歯や骨に沈着しやすく着色性もあり、多量に摂取した場合、歯が変色する場合があります。

歯の形成期中にある種の全身疾患にかかったり、エナメル質や象牙質の形成に異常が生じたりすると歯の色が変色することがあります。