牙骨质在牙根表面的分布不均匀，牙颈部很薄，由牙颈到牙根尖逐渐增厚。牙骨质呈浅黄色，硬度低于牙本质。根据洪法廉等（1991）的测量，牙骨质的微硬度为46.5HVkg/m㎡，而牙本质为71HVkg/m㎡（牙釉质为343HVkg/m㎡）。

牙骨质中有两种来源的胶原纤维一种为外源性的Sharpey纤维，纤维方向与牙根表面垂直并插入其中；另一种为内源性纤维，是成牙骨质细胞自身产生的胶原纤维，纤维方向与牙根表而平行。牙骨质为板层状结构，分无细胞牙骨质和有细胞牙骨质两种。无细胞牙骨质较薄，由钙化的细胞间质被钙化的黏合质包埋的Sharpey纤维组成，常均匀分布在整个根部牙木质的表面及牙根的近牙颈部。有细胞牙骨质稍厚、质较软，间质中有许多陷窝，内含牙骨质细胞。陷窝发出放射状小管，管内含牙骨质细胞的胞浆突。分布在无细胞牙骨质的外而及根尖1/3处。在牙骨质表而常有一层刚形成尚未钙化的牙骨质，称为类牙骨质。

牙骨质和牙釉质交界处即釉牙骨质界，有三种形式：60%-65%的牙齿为牙骨质覆盖牙釉质；约30%为二者端端相接；5%-10%为二者不相接。紧接釉牙骨质界下的牙骨质，在牙周病的发病及根而平整中均具有特殊重要的意义。