Etiologi utama dari karies gigi adalah bakteri yang memiliki sifat asidogenik dan memfermentasi gula. Terdapat dua jenis bakteri yang paling sering menjadi agen utama dalam terjadinya karies gigi, yaitu Streptococcus mutans dan Streptococcus sobrinus. Spesies bakteri lainnya, seperti Lactobacillus dan Actinomyces, juga telah dihubungkan dengan terjadinya karies gigi. Selain bakteri, beberapa spesies jamur juga telah ditemukan pada pasien karies gigi.

Berikut ini merupakan etiologi mikrobiologis dari karies gigi:

• Gram positif kokus: Streptococcus mutans, S. mitis, S. salivarius, S. sanguis, S. intermedius, S. vestibularis, Staphylococcus aureus, Atopobium spp, Peptostreptococcus spp, Enterococcus fecalis

• Gram positif batang: Actinomyces odontolyticus, A. naeslundii, A. voscosus, A. israelii, Lactobacillus fermentum, L. acidophilus, Bifidobacterium dentium, Propionibacterium spp
• Gram negatif kokus: Veillonella parvula, Neisseria spp
• Gram negatif batang: Bacteroides denticola, B. melaninogenicus, Fusobacterium necrophorum, F. mortiferum, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter aerogenes, Citrobacter freundii, Pseudomonas fluorescence, Haemophilus spp, Prevotella spp, Leptotrichia spp
• Jamur: Candida albicans, C. tropicalis, C. glabrata[1,6,8]