Karang gigi merupakan plak gigi yang telah termineralisasi yang menutupi permukaan gigi asli dan gigi tiruan.
Karang gigi atau Kalkulus gigi adalah dental plak yang telah mengalami mineralisasi. Pembentukan kalkulus terjadi dalam tiga tahap, yaitu pembentukan pelikel, maturasi plak, dan mineralisasi plak menjadi kalkulus.
Plak yang lunak akan menjadi keras akibat presipitasi garam mineral, 1-14 hari setelah pembentukan plak. Tidak semua plak akan mengalami kalsifikasi. Plak pada awalnya mengandung sejumlah kecil material anorganik yang akan bertambah seiring dengan perkembangan plak menjadi kalkulus. Mikroorganisme tidak selalu berperan penting dalam pembentukan kalkulus karena kalkulus juga bisa terbentuk pada gigi yang tidak memiliki plak berisi bakteri.
Kalsifikasi dimulai dari pengikatan ion kalsium ke komplek karbohidrat- protein pada matriks organik dan presipitasi kristal garam kalsium fosfat. Mineralisasi terdiri dari pembentukan kristal hidroksiapatit, octocalcium phosphate , whitlockite , dan brushite , masing-masing dengan pola perkembangannya khasnya. Kalsifikasi dimulai sepanjang permukaan bagian dalam plak supragingiva dan pada plak subgingiva yang berbatasan pada gigi. Dalam 24-72 jam, kalsifikasi dari pusat-pusat yang terpisah akan membesar dan menyatu, membentuk deposit padat dari kalkulus. Kalkulus terdiri dari lapisan- lapisan yang dipisahkan oleh kutikula tipis yang akan menyatu selama proses kalsifikasi.
Saliva merupakan sumber terjadinya mineralisasi bagi kalkulus supragingiva, sedangkan serum transudat yang disebut gingival crevicular fluid merupakan sumber mineral bagi kalkulus subgingiva. Waktu yang diperlukan untuk pembentukan kalkulus dari tahap plak lunak menjadi termineralisasi sekitar 10 hari hingga 20 hari, dengan waktu rata-rata 12 hari, sedangkan waktu yang diperlukan untuk mencapai jumlah maksimum pembentukan kalkulus adalah 10 minggu hingga 6 bulan.
Waktu yang diperlukan untuk mengawali kalsifikasi dan jumlah dari akumulasi kalkulus berbeda-beda pada setiap orang tergantung kecenderungan individu dalam membentuk kalkulus, derajat kekasaran permukaan gigi, dan kebiasaan tiap orang dalam menjaga kebersihan gigi dan mulutnya. Berdasarkan perbedaan tersebut, tiap orang mungkin akan diklasifikasikan sebagai heavy , moderate, atau slight calculus, atau bahkan non-calculus formers.