尽管牙齿长时间受到酸的刺激、研磨和外力的压迫，但它一直很坚固，其中的原因直到现在才被人们所知晓。

德国柏林夏里特朱利乌斯伍尔夫研究所的科学家们研究了牙齿的重要构成部分———牙本质（牙釉质下面一层），这种很像骨头的物质包含了能防止牙齿开裂的微小纳米结构。这些纳米级的矿物颗粒嵌在胶原蛋白纤维中，胶原蛋白纤维则存在于每颗牙齿中，它们一层层地往上铺，使得牙齿坚硬且难以被破坏。由于牙本质中的矿物颗粒被预先压缩，因此能提供内应力以防止牙齿开裂。

为了深入了解牙齿坚固的原因，科学家们对牙齿进行了压力实验，并用尖端成像技术分析此时纳米级矿物颗粒的排列方向。结果显示：在胶原蛋白纤维收缩时，嵌在其中的纳米级矿物颗粒也会越来越压缩。而这些矿物颗粒处于压缩状态时能防止裂缝到达牙齿内部，也就难以对敏感的牙髓造成破坏。因此，压缩应力能够防止施加在牙齿上面的力产生裂痕。