牙本质由牙本质小管、成牙本质细胞突起及细胞间质构成。
1.牙本质小管（dentinal tubule）贯通整个牙本质，自牙髓表面向釉牙本质界呈放射状排列，在牙尖部及根尖部小管较直，而在牙颈部则弯曲呈“～”形，近牙髓端的凸弯向着根尖方向。小管近牙髓一端较粗，其直径约为3～4μm，越向表面越细；近表面处约为lμm，且排列稀疏。因此牙本质在近髓端和近表面每单位面积内小管数目之比约为4：1.牙本质小管自牙髓端伸向表面，沿途分出许多侧支，并与邻近小管的侧支互相吻合。牙根部牙本质小管的分支数目比冠部者多。牙本质小管的内壁衬有一层薄的有机膜，矿化差，称为限制板（1amina limitans），它含有较高的氨基多糖（glycosaminoglycans），可调节和阻止牙本质小管矿化。
2.成牙本质细胞突起是成牙本质细胞的胞质突，该细胞体位于髓腔近牙本质内侧，排列呈一排。成牙本质细胞突起伸人牙本质小管内，在其整个行程中分出细的小支伸入小管的分支内，并与邻近的突起分支相联系。成牙本质细胞突和牙本质小管之间有一小的空隙，称为成牙本质细胞突周间隙（periodontoblastic space）。间隙内含组织液和少量有机物，为牙本质物质交换的主要通道。
3.细胞间质牙本质的间质为矿化的间质，其中有很细的胶原纤维，主要为Ⅰ型胶原。纤维的排列大部分与牙表面平行而与牙本质小管垂直，彼此交织成网状。在冠部靠近釉质和根部靠近牙骨质最先形成的牙本质，胶原纤维的排列与小管平行，且与表面垂直，矿化均匀，镜下呈现不同的外观，在冠部者称罩牙本质，厚约10～15μm；在根部者称透明层。在罩牙本质和透明层以内的牙本质称髓周牙本质。
间质中羟磷灰石晶体比釉质中的小，这些晶体沉积于基质内，其长轴与胶原纤维平行。
