當(dāng)牙冠發(fā)育即將完成時(shí)，牙根開(kāi)始發(fā)育。首先是內(nèi)釉上皮和外釉上皮在頸環(huán)處增生，向未來(lái)的根尖孔方向生長(zhǎng)，這些增生的雙層細(xì)胞稱為上皮根鞘。上皮根鞘的內(nèi)側(cè)面包繞著牙乳頭細(xì)胞，上皮根鞘的外面被牙囊包繞。被上皮根鞘包繞的牙乳頭細(xì)胞也向根尖部增生，其與上皮根鞘相接觸的細(xì)胞分化成成牙本質(zhì)細(xì)胞，形成根部牙本質(zhì)。上皮根鞘繼續(xù)生長(zhǎng)并向根尖孔處呈45°彎曲，形成一個(gè)中間有孔的盤狀結(jié)構(gòu)，稱為上皮隔。其中間的孔即未來(lái)的根尖孔。

　　在單根牙形成中，上皮根鞘的內(nèi)層細(xì)胞誘導(dǎo)鄰近的牙髓細(xì)胞，分化為成牙本質(zhì)細(xì)胞進(jìn)而形成牙本質(zhì)。牙本質(zhì)形成后，其表面的上皮根鞘發(fā)生斷裂，使上皮根鞘與根部牙本質(zhì)分離，并向牙囊的深層移動(dòng)，斷裂的上皮根鞘呈網(wǎng)狀包繞在牙根的周圍。此時(shí)牙囊中的間充質(zhì)細(xì)胞立即進(jìn)入斷裂的上皮細(xì)胞之間，并與牙根部牙本質(zhì)接觸，在該處分化成成牙骨質(zhì)細(xì)胞，并分泌牙骨質(zhì)基質(zhì)，經(jīng)礦化后形成牙骨質(zhì)。而斷裂的上皮根鞘細(xì)胞進(jìn)一步離開(kāi)根面，大部分被吸收，部分可遺留在發(fā)育中的牙周膜中，稱上皮剩余，也稱馬拉瑟上皮剩余。此上皮遇刺激可形成牙源性囊腫或牙源性腫瘤。

　　多根牙的形成是由上皮隔的發(fā)育所決定的。首先在上皮隔上長(zhǎng)出兩個(gè)或三個(gè)舌狀突起，然后增生伸長(zhǎng)，與對(duì)側(cè)突起相連，此時(shí)上皮隔中央的單個(gè)孔被分隔成兩個(gè)或三個(gè)孔，將形成雙根或三根。發(fā)育過(guò)程同單根牙。

　　在牙根發(fā)育過(guò)程中，如上皮根鞘的連續(xù)性受到破壞，或在根分歧處上皮隔的舌側(cè)突起融合不全，則不能在該處誘導(dǎo)出成牙本質(zhì)細(xì)胞，引起該處牙本質(zhì)的缺損，牙髓和牙周膜直接相通，即側(cè)支根管。如上皮根鞘在牙本質(zhì)形成后仍不斷裂并附著在牙根部牙本質(zhì)表面，則牙囊的間充質(zhì)細(xì)胞不能與根部牙本質(zhì)接觸，也就不能分化出成牙骨質(zhì)細(xì)胞，這樣在牙根表面形成牙骨質(zhì)缺乏，易引起牙本質(zhì)過(guò)敏。

　　牙根發(fā)育過(guò)程中，牙根沿著根尖方向延長(zhǎng)伴隨牙周組織的發(fā)育。發(fā)育中的牙根包括上皮根鞘、牙乳頭和牙囊，這三者相互作用，在牙發(fā)育早期作為一個(gè)整體性的功能復(fù)合物被稱為發(fā)育期根端復(fù)合體。發(fā)育期根端復(fù)合體細(xì)胞較其他牙源性間充質(zhì)干細(xì)胞具有更強(qiáng)的增殖能力和礦化能力。被分離的發(fā)育期根端復(fù)合體在體外，體內(nèi)仍具有形成牙根-牙周組織復(fù)合體的能力。