木糖醇对口腔健康具有多重保护作用，主要通过抑制致龋菌、促进唾液分泌和修复牙釉质等方式实现。木糖醇的作用机制主要有减少牙菌斑形成、中和口腔酸性环境、增强牙齿再矿化。
木糖醇能够抑制变形链球菌的生长繁殖。变形链球菌是导致龋齿的主要致病菌，其代谢糖类产酸会腐蚀牙釉质。木糖醇作为糖醇类物质，不能被这些细菌有效利用，从而减少酸性物质产生。长期使用含木糖醇的口香糖可使牙菌斑数量降低30%-50%。
木糖醇可以刺激唾液分泌量增加。唾液含有多种矿物质和抗菌成分，能够冲刷食物残渣、稀释口腔酸性环境。咀嚼木糖醇口香糖10分钟可使唾液分泌量增加10倍，这种机械清洁作用有助于预防龋齿发生。唾液中的钙磷离子还能促进早期龋损的再矿化。
木糖醇能提升口腔pH值至安全范围。正常口腔pH值为6.2-7.0，当低于5.5时牙釉质开始脱矿。实验显示使用木糖醇产品后，口腔pH值可在5分钟内从5.0回升至6.8，有效阻断脱矿过程。这种缓冲作用对预防儿童奶瓶龋特别重要。
临床研究表明，每天使用4-5次木糖醇产品，每次持续5分钟，可使龋齿发生率降低80%。建议选择木糖醇含量50%以上的产品，与含氟牙膏配合使用效果更佳。对于特殊人群如糖尿病患者，木糖醇是安全的蔗糖替代品。
少数人可能出现木糖醇不耐受，表现为腹胀或腹泻，建议从少量开始逐步适应。口腔溃疡急性期应暂停使用，避免刺激创面。木糖醇不能替代常规口腔护理，仍需保持每天两次刷牙和使用牙线的习惯。
