牙釉质是牙齿最外层的硬组织，矿化程度高，主要由羟基磷灰石晶体和有机物质组成。它的理化结构是由磷酸钙晶体、碳酸钙、水和有机基质等一些成分构成，其中磷酸钙晶体（羟基磷灰石）是最主要的组分，约占体积的95%以上。羟基磷灰石晶体是由磷酸钙和氢氧根离子组成，晶体间还含有少量的氟离子。此外，牙釉质的有机质也占有相当重要的作用，质地较软，可保持晶体的稳定性，同时也可减缓釉面的磨损和防止龋齿的产生。
牙釉质是人体最坚硬的物质之一，主要由矿物质和有机物两部分组成。其中，矿物质部分占据70%~96%，主要成分为磷酸钙和碳酸钙，在结构上形成了一种高度排列的晶体形态，这种排列使得釉质具有在牙齿中稳定性和耐腐蚀性强的特点。
有机物部分则为其提供了生物晶体中必要的骨架和特定的催化水解酶，是由丝状蛋白质和多糖组成，具有良好的亲水性，可吸收水分和离子，使得牙釉质在强碱性溶液中不易被破坏和侵蚀。
牙釉质是覆盖牙齿表面的硬组织，由96%的无机物质和4%的有机物质组成。其硬度仅次于刚玉和金刚石，是人类身体中最坚硬的物质之一。
无机部分主要是羟基磷灰石晶体，有机成分主要是透明质酸和蛋白质，形成了一种有序、高度晶体化的结构。牙釉质可以缓冲、吸收压力，保护牙齿不受外界冲击和侵蚀。此外，由于牙釉质含有极少量的有机物质，因此在受到酸性物质的侵蚀时极易发生溶解，导致龋或牙齿敏感。