Existem vários tipos de fosfatos de cálcio sendo que a formação de uma fase ou outra é determinada pelas condições do meio (pH, temperatura) e presença de impurezas. Dentre todas as estruturas cristalinas possíveis destaca-se a Hidroxiapatita ou hidroxiapatite , uma das variações das apatitas, que se apresenta como fosfato mais estável e mais insolúvel em condições ambientes. Pode ocorrer tanto com uma forma estequiométrica quanto não-estequiométrica. A primeira pode ser representada pela fórmula molecular Ca10(PO4)6(OH)2 e razão molar Ca/P igual a 1,67, enquanto que a segunda é representada genericamente por Ca10-x(PO4)6-x(OH)2-x n.H2O, sendo 0 < x < 1, dada a sua multiplicidade de composições atribuída a uma predisposição dessa estrutura permitir substituições iônicas. Esse mineral, muito pouco solúvel, se dissolve em ácido, porque tanto o PO4 quanto o HO reagem com H: Ca10(PO4)6(OH)2 + 20HCl --> 10CaCl2 + 6H3PO4 + 2H2O Destaca-se o uso de hidroxiapatita no desenvolvimento de materiais bioativos que simulem a composição do tecido ósseo devido a sua similaridade química e estrutural com a fase mineral dos ossos e dentes de vertebrados, sendo essa denominada Hidroxiapatita biológica. Além disso, materiais cerâmicos à base de hidroxiapatita tem sido investigada amplamente no desenvolvimento de substituintes ósseos devido, também, às suas propriedades osteocondutora, baixa toxicidade, biocompatibilidade e bioatividade. Considera-se que a hidroxiapatita sintética seja capaz de induzir o crescimento do tecido ósseo onde se localizar devida a sua estrutura porosa a qual é semelhante ao osso poroso. Outro fato importante é que a superfície dessa fase inorgânica sintética permite interações do tipo dipolo, desse modo, moléculas de água, proteínas e colágenos podem ser adsorvidas na sua superfície proporcionando, consequentemente, uma forte ligação com o tecido sob a qual é aplicada e induzindo a regeneração do tecido. Apesar da semelhança, existem algumas diferenças entre a hidroxiapatita sintética e a biológica, as quais estão relacionadas a estequiometria, composição e cristalinidade e, consequentemente, estas influenciam as suas propriedades físico-química e biológica. Apatitas encontradas no meio biológico, como por exemplo nos tecidos ósseos, apresentam substituições iônicas em sua estrutura, consequentemente, em seu retículo, afetando a sua cristalinidade, solubilidade e biocompatibilidade. Geralmente, são carbonatadas, de baixa cristalinidade e deficientes em íons cálcio. Além disso, na apatita biológica também ocorre uma variedade de íons traço (K, Na, Mg, CO3, F e Sr) em sua rede cristalina. Nesse sentido, ressalta-se que Íons carbonato (CO3) são os principais substituintes na estrutura da hidroxiapatita, podendo estar presente no lugar do grupo –OH (substituição do tipo A) ou do grupo fosfato PO4 (substituição do tipo B), dependendo do processo de síntese. As bactérias que causam a deterioração aderem-se aos dentes e produzem ácido lático através do metabolismo de açúcar. O ácido lático diminui o pH na superfície dos dentes para menos de 5. Num pH inferior a 5,5, a hidroxiapatita começa a dissolver e ocorre a deterioração dos dentes. O íon fluoreto inibe a deterioração dos dentes, formando apatita fluoretada, Ca10(PO4)6F2, que é menos solúvel e mais resistente a ácidos do que a hidroxiapatita.
