El principal efecto protector del flúor está fuera del diente, no dentro.
Pequeñas cantidades de flúor en solución alrededor del diente inhiben la desmineralización más eficazmente que el flúor incorporado y tienen un potencial protector de caries mucho mayor que una gran proporción de fluorapatita en el mineral del esmalte. Schweiz Monatsschr Zahnmed 122: 1030-1036 (2012)
Por ejemplo, incluso una increíble cantidad de flúor tiene un efecto protector limitado. En un estudio clásico, Ogaard comparó la resistencia de la fluoroapatita (esmalte de tiburón) y la hidroxiapatita (esmalte humano) contra un reto de alta caries en un modelo humano in vivo. Se colocaron dos muestras de esmalte de tiburón y de esmalte humano, cada una en aparatos extraíbles en seis niños y se llevaron durante un mes, y se colocó un dispositivo de retención de placa sobre cada muestra de esmalte. Los resultados mostraron que la media de la pérdida total de minerales (delta Z) fue de 1680 vol% micrón en el esmalte humano y 965 vol% micrón en el esmalte de tiburón. Los correspondientes valores medios de la profundidad de la lesión fueron de 90 micrones y 36 micrones, respectivamente. Se concluyó que incluso el esmalte de tiburón que contiene 30.000 ppm F tiene una resistencia limitada contra los ataques de caries.
En una revisión posterior, el mismo autor concluye que
La concentración de flúor en la estructura espacial del esmalte no tiene un efecto tan significativo en la reducción de la caries como la presencia continua de flúor en el líquido de la placa.
Por lo tanto, para recibir el efecto protector del flúor, es necesario mantenerlo cerca de la superficie del diente todo el tiempo.