Le principal effet protecteur du fluor est à l'extérieur de la dent, et non à l'intérieur.
De petites quantités de fluorure en solution autour de la dent inhibent la déminéralisation plus efficacement que le fluorure incorporé et ont un potentiel de protection contre la carie beaucoup plus important qu'une grande proportion de fluorapatite dans le minéral d'émail. Schweiz Monatsschr Zahnmed 122 : 1030-1036 (2012)
Par exemple, même une quantité incroyable de fluorure a un effet protecteur limité. Dans une étude classique , Ogaard a comparé la résistance de la fluoroapatite (émail de requin) et de l'hydroxyapatite (émail humain) à un défi de carie élevé dans un modèle humain in vivo. Deux échantillons d'émail de requin et d'émail humain ont été placés dans des appareils amovibles chez six enfants et portés pendant un mois, et un dispositif de rétention de la plaque a été placé sur chaque échantillon d'émail. Les résultats ont montré que la perte minérale totale moyenne (delta Z) était de 1680 microns en volume dans l'émail humain et de 965 microns en volume dans l'émail de requin. Les valeurs moyennes correspondantes pour la profondeur des lésions étaient de 90 microns et 36 microns, respectivement. Il a été conclu que même l'émail de requin contenant 30.000 ppm de F a une résistance limitée contre les attaques de caries.
Dans une revue ultérieure, le même auteur conclut que
La concentration de fluorure dans la structure apatitique de l'émail n'a pas un effet aussi significatif sur la réduction des caries qu'une présence continue de fluorure dans le liquide de la plaque.
Par conséquent, pour bénéficier de l'effet protecteur du fluorure, il faut le garder en permanence près de la surface de la dent.