四环素牙是因为患者在牙发育矿化期，长期服用四环素药物，引起四环素在牙齿部位沉淀，引起牙齿内源性的着色现象。研究认为，服用的四环素药物大约有10%的药量是不能排出的，会分布到骨骼以及牙齿中，牙齿组织中的四环素药物，与钙离子复合沉积在牙本质中，这种复合物本身就带有淡黄色的荧光，因而使牙齿变色。牙齿着色的严重程度，则与四环素的药量、种类、使用量等有关。