Sensitivitas gigi adalah efek samping yang sering terjadi pada bleaching gigi eksterna. Insidens sensitivitas gigi yang lebih tinggi (67-78%) terlihat setelah bleaching di klinik dengan hidrogen peroksida yang dikombinasikan dengan panas. Mekanisme yang mendukung untuk bleaching gigi eksterna walaupun belum sepenuhnya terbukti, menyebutkan bahwa peroksida berpenetrasi ke email, dentin, dan pulpa. Penetrasi ini lebih hebat pada gigi yang direstorasi dibanding gigi utuh.
Gigi menjadi sensitif dikarenakan efek bleaching gigi pada bagian-bagian gigi, antara lain :
Penelitian telah menunjukkan bahwa 10% karbamid peroxida secara signifikan menurunkan kekerasan email. Namun demikian aplikasi fluor terlihat meningkatkan remineralisasi setelah bleaching .
Bleaching memperlihatkan perubahan warna yang seragam pada dentin.
Penetrasi bahan bleaching ke dalam pulpa melalui email dan dentin menyebabkan sensitivitas gigi. Penenlitian menunjukkan bahwa larutan H₂O₂ 3% dapat menyebabkan:
Penelitian terahir telah menunjukkan bahwa sementum tidak dipengaruhi oleh material yang digunakan untuk bleaching di rumah. Tetapi resorpsi servikal dan resorpsi akar eksterna terlihat pada gigi yang dilakukan bleaching intrakorona menggunakan H₂O₂ 30- 35%.