Kiedy odczuwamy ból zęba, reagujemy na działanie bodźca, który podrażnił znajdujące się w zębie zakończenia nerwowe. Powstaje impuls nerwowy, który przez neurony połączone synapsami dociera do mózgu. Tam następuje przetworzenie uzyskanej informacji i odpowiedź w postaci odczuwania bólu. Ból jest jedyną reakcją zęba na docierające do niego bodźce – niezależnie od tego, czy mają one charakter chemiczny, fizyczny czy termiczny.
Zewnętrzne warstwy zęba są twarde i zmineralizowane. Wrażliwości czuciową wykazuje zębina, którą w nieuszkodzonym, zdrowym zębie w górnej jego części przykrywa dużo twardsze od niej szkliwo, a w dolnej – cement, oraz położona pod zębiną i w centrum zęba miazga – żywa, bogato unerwiona tkanka.
Nie znamy jeszcze ostatecznego wyjaśnienia, dlaczego zębina, również zaliczana do tkanek twardych zęba i zdecydowanie słabiej unerwiona niż leżąca pod nią miazga, jest wrażliwa na bodźce. Istnieje kilka teorii na ten temat. Każda wiąże wrażliwość tej tkanki z procesami zachodzącymi w znajdujących się w niej kanalikach zębinowych.
Jeśli impuls nerwowy pochodzi z miazgi, przyczyną jest stan zapalny tej tkanki.
Ból, który odczuwamy jako umiejscowiony w zębie lub w jego okolicy, może być spowodowany wieloma przyczynami, nie tylko procesem chorobowym, a impuls nerwowy niekoniecznie musi powstawać we wnętrzu zęba (choć ból może być odczuwany tak, jakby jego źródło znajdowało się właśnie tam).
Każdy ból zęba jest wskazaniem do spotkania z dentystą – niezależnie od tego, czy ma charakter nagły, przewlekły albo też po pewnym czasie ustał. Jeśli ząb, który bolał, przestaje dokuczać, może to świadczyć o obumarciu miazgi i nie wolno tego zjawiska lekceważyć, bo bakterie z martwego zęba mogą zainfekować i niszczyć tkanki przyzębia.