四環黴素導致牙齒變色的機制主要是因為四環黴素與牙齒中鈣離子結合，形成不可逆的色素沉澱，這些色素沉積在牙齒的內部牙本質層，造成牙齒從內部變色。

具體來說，當人體（尤其是胎兒或8歲以下兒童）在牙齒發育和鈣化過程中服用四環黴素，藥物會與正在形成的恆牙琺瑯質中的鈣結合，形成複合物，這些複合物會沉積在牙齒組織內，導致牙齒呈現黃色、灰色、棕色甚至深棕色的色素沉澱，且這種變色是不可逆的。

此外，四環黴素染色的牙齒常見有水平條紋狀的斑馬紋路，這是因為藥物在牙齒發育不同階段的沉積所致。隨著時間，琺瑯質可能變薄，染色會更加明顯，且日常飲食中的色素（如咖啡、茶）和抽菸等習慣會加重牙齒的暗沉。

總結四環黴素導致牙齒變色的核心機制：

  • 四環黴素與牙齒鈣離子結合，形成複合物。
  • 複合物沉積於牙本質層，造成內源性染色。
  • 牙齒發育期服用影響最大，變色不可逆。
  • 變色呈現多種色調（黃、灰、棕）及條紋狀。
  • 琺瑯質變薄及外界色素可加重變色程度。

這種變色屬於內因性變色，與外因性（如食物、飲料染色）不同，且無法透過一般刷牙去除。