冷光美白主要通过过氧化氢或过氧化脲等美白剂在冷光催化下氧化分解牙齿色素，其原理涉及化学漂白、物理光照激活和牙齿结构渗透三个核心机制。
1、化学漂白
冷光美白使用的过氧化氢类美白剂可分解为活性氧自由基，与牙齿表面的色素分子发生氧化还原反应，将大分子色素分解为无色小分子。该过程能有效清除外源性着色如咖啡渍、茶渍，同时对四环素牙等内源性着色也有改善作用。操作时需控制药剂浓度避免损伤牙釉质。
2、光照激活
特定波长的蓝光或冷光照射可加速过氧化物的分解效率，波长范围通常为480-520纳米。冷光源产生的低温特性减少对牙髓的刺激，光照时间一般控制在15-20分钟，分2-3次照射可增强美白效果。光照设备需通过医疗器械认证确保安全性。
3、渗透作用
美白剂通过牙釉质微孔渗透至牙本质层，分解深层色素沉积。牙釉质表面的脱矿处理可增强渗透性，但需配合术后再矿化护理。该机制对氟斑牙、增龄性黄牙效果显著，但严重变色牙可能需要多次治疗。
4、氧化还原
活性氧自由基与色素中的共轭双键结构结合，破坏其显色基团实现脱色。该反应对烟渍、红酒渍等有机色素清除率较高，但过度氧化可能导致牙齿暂时性敏感，需使用含钾盐的脱敏剂缓解。
5、温度控制
冷光技术将操作温度控制在37℃以下，避免传统热光美白导致的牙髓过热损伤。低温环境延缓过氧化物分解速度，使有效成分更持久作用于牙齿，同时降低术后酸痛概率。
冷光美白后24小时内应避免摄入深色食物饮料，使用抗敏感牙膏护理2周。治疗前需由口腔医生评估牙周健康状况，龋齿、牙釉质发育不全者慎用。日常建议每半年进行口腔洁治，配合含氟牙膏维护美白效果，重度着色者可能需要间隔6-12个月进行补充治疗。