Camada desorganizada: é a camada mais superficial de cárie de dentina, é decomposta, com desorganização estrutural resultante da degeneração e dissolução principalmente do colágeno; presente nas cáries agudas apresenta um aspecto úmido e amolecido que é removido facilmente através do uso de curetas.
Camada infectada: zona de invasão bacteriana, presença de microorganismos, constituída por uma mistura de bactérias com uma predominância de células proteolíticas e uma baixa concentração de células acidogências.
Camada afetada: parcialmente desmineralizada, que ainda retém muito de sua estrutura tubular, com arranjo destorcido, zona contaminada por ácidos e toxinas produzidas pelas bactérias da camada anterior. Torna-se progressivamente mais escura e de cor castanha e sua consistência fica amolecida, parcialmente desmineralizada mas será mantida. O processo carioso será interrompido após remoção da zona infectada e o selamento da cavidade.
Camada esclerosada: encontrada próximo à lesão cariosa em progressão e tem conteúdo mineral aumentado. É provável que surja da precipitação de sais minerais durante cada reversão do equilíbrio DES-RE. O mecanismo de formação depende do metabolismo microbiano dentro do corpo infectado da lesão e espelha o processo de remineralização da camada superficial da cárie de esmalte, tem aspecto endurecido e cor que varia do amarelo ao negro.