Hammastahnan yleisimpiä ainesosia ovat fluoridi, ruokasooda, natriumlauriinisulfaatti, vetyperoksidi, hydratoitu piidioksidi ja muut sakeuttamis- ja säilöntäaineet. Jokainen ainesosa palvelee perustarkoitusta, ja ne kaikki toimivat yhdessä tarjotakseen optimaalisen suun terveyden. Monet näistä ainesosista löytyvät käytännöllisesti katsoen kaikista hammastahnoista, kun taas toisia, kuten ruokasoodaa, löytyy monista vaihtoehdoista, joita ei ole sisällytetty perusainesosaan kaikkiin kaavoihin.
Ehkä yksi yleisimmistä ja kiistanalaisimmista hammastahnan ainesosista on fluori. Tutkimukset ovat osoittaneet, että fluorin käyttö auttaa estämään hampaiden reikiintymistä ja reikiintymistä ja on välttämätön vaurioiden varhaisten merkkien torjunnassa. Se toimii pitämällä happotasot suussa alhaalla, jotta hammaskiille pysyy koskemattomana. Bakteerit tuottavat yleensä happoa aineenvaihduntaprosessiensa aikana.
Näistä tiedoista huolimatta joidenkin raporttien mukaan fluori on enemmän haitallista kuin hyödyllistä. Jotkut väittävät, että fluori voi vahingoittaa maksaa, munuaisia, kilpirauhasta ja aivoja. Näitä väitteitä ei ole täysin todistettu.
Ruokasooda on myös yksi yleisimmistä hammastahnan ainesosista. Sitä käytetään pinta-aktiivisena aineena tahrojen ja plakin kertymisen poistamiseen. Ei ole tehty tutkimuksia, jotka vahvistaisivat, että ruokasooda auttaisi ehkäisemään iensairauksia tai hampaiden reikiintymistä, mutta jotkut ihmiset pitävät ruokasoodahammastahnan mausta ja tunteesta ja harjaavat siten todennäköisemmin jokaisen aterian jälkeen. Ruokasoodan käyttö voi myös auttaa estämään pahanhajuista hengitystä sen hajua vähentävien voimien vuoksi.
Toinen yleisimmistä hammastahnan ainesosista on natriumlauriinisulfaatti. Tätä ainesosaa käytetään ensisijaisesti pinta-aktiivisena aineena, koska se pystyy poistamaan lian ja kertyneet lähes miltä tahansa pinnalta. Jotkut ovat väittäneet, että se on syöpää aiheuttava, mutta tutkimukset eivät ole osoittaneet, että näin olisi.
Vetyperoksidi on yksi tehokkaimmista hammastahnan ainesosista, sillä se pystyy tappamaan bakteereja sekä valkaisemaan hampaita. Pullotettua peroksidia käytetään yleisesti suuvedenä, koska se tappaa erittäin tehokkaasti pahanhajuisen hengityksen ja hajoamisen aiheuttavat bakteerit. Hammastahnaan lisätty se toimii muiden ainesosien kanssa bakteerien tuhoamisen lisäksi myös valkaisemaan hampaita ja virkistämään hengitystä.
Hydratoitua piidioksidia käytetään myös hammastahnassa muiden ainesosien kanssa, jotka antavat tahnalle sen rakenteen. Voidaan lisätä säilöntäaineita, samoin kuin sakeutusaineita ja makuaineita. Eri merkit voivat käyttää hieman erilaisia ainesosia näihin tarkoituksiin, mutta ne ovat yleisiä useimpien lajikkeiden ja valmistajien keskuudessa.