A dentina consiste de 30% de matéria orgânica e 70% de material inorgânico.

A substância orgânica da dentina é constituída fundamentalmente de fibras colágenas (um tipo de proteína fibrosa) e mucopolissacarídeos.

Apesar de ser menos resistente do que o esmalte, a dentina tem a particularidade de ser mais desenvolvida porque se encontra na coroa e na raiz do dente. Além do mais a dentina limita uma cavidade onde se aloja a polpa dentária.

A porção mineralizada da dentina é composta de cristais de apatita como no osso, cemento e esmalte. Cada cristal de hidroxiapatita é composto por milhares de unidades. Os cristais são descritos em forma de placas e muito maiores do que os do esmalte.

A dentina está sujeita a deformações leves. É altamente elástica, mais dura que o osso, mas mais mole que o esmalte.