Ένα δόντι αρχίζει να πονάει όταν ερεθίσματα από το στοματικό περιβάλλον φτάνουν στην εσωτερική δομή του, η οποία υπό φυσιολογικές συνθήκες δεν είναι προσβάσιμη. Αυτό, με βάση την ανατομία του δοντιού, μπορεί να συμβεί με δύο τρόπους.

Ο πρώτος τρόπος είναι να εκτεθεί στο περιβάλλον του στόματος η οδοντίνη, που βρίσκεται εσωτερικά της αδαμαντίνης. Αυτό μπορεί να συμβεί μετά από είσοδο μικροβίων στο δόντι (τερηδόνα) ή μετά από τραύμα/κάταγμα του δοντιού  και αποτριβή ή διάβρωση, και μπορεί να οδηγήσει σε πόνο ποικίλης έντασης, από μικρή ευαισθησία στο κρύο μέχρι αυτόματο πόνο που επιμένει για ώρες.

Ο δεύτερος τρόπος είναι να εκτεθεί στο στοματικό περιβάλλον η οστεΐνη, που περιβάλλει εξωτερικά τη ρίζα του δοντιού και, υπό φυσιολογικές συνθήκες, καλύπτεται εξολοκλήρου από ούλα. Σε περίπτωση, λοιπόν, περιοδοντικής νόσου ή νευρικού βουρτσίσματος, όπου τα ούλα έχουν υποχωρήσει, η οστεΐνη της ρίζας εκτίθεται στο περιβάλλον και δημιουργεί ευαισθησία ή πόνο σε κρύα ερεθίσματα.