La dentina es radio-opaca por su relativamente alta impregnación de sales minerales. Su color es amarillo, y la elasticidad es una capacidad de la que goza este tejido y que depende de la estructura orgánica y contenido en agua.

Se compone en un 65% de materia inorgánica (hidroxiapatita de calcio), en un 25% de materiales orgánicos y en un 10% de plasma acuoso. La sustancia orgánica es en su mayoría colágena I acompañada de proteoglucanos y glucoproteínas.

La dentina es producida por los odontoblastos, que se ubican entre la dentina y la pulpa dentaria, y que conservan su relación con la dentina durante toda la vida del diente, pudiendo ésta autorrepararse. La dentina presenta los canalículos dentarios, que contienen las prolongaciones citoplasmáticas de los procesos odontoblásticos.

La dentina también se forma en segmentos de 4 a 8 mm, por lo que se presentan al microscopio líneas, llamadas líneas de Owen, análogas a las líneas de Retzius.