牙齒冷光美白係利用波長400~500nｍ之藍光（其溫度改變不明顯，故稱之為冷光）將塗抹於牙齒表面濃度20%~38%之過氧化物美白藥劑催化，經由過氧化氫的氧化還原作用產生游離基，改變色素的碳環結構，使牙齒顏色變淡變白。

這種美白術的操作過程僅需30至40分鐘，由於採用低溫冷光，完全避免了操作過程中對牙神經的不適，在親水性藥物和完全不接觸牙齦的治療過程中，對牙齒結構及琺琅質不會造成傷害，美白效果可提高8至12個VITA色階，且時間可以維持2至3年，也比居家使用的牙套美白效果好30%以上。

牙齒表面的顏色會隨著年齡增加而變暗甚至變成棕橙色。此外，抽煙、喝咖啡、茶、紅葡萄酒等或先天、遺傳和藥物(如四環素)引起的牙齒變色，皆可透過冷光美白改善牙齒的顏色。但年紀尚小至青少年及懷孕婦女並不適合作冷光美白。

冷光美白有時會有術後敏感產生，但這種術後敏感情形大多會在1~2天內消失。而美白後的牙齒結構經由顯微鏡下觀察，並不會有太大改變，長期追蹤亦無造成齒質破壞情形，是一種安全可靠的美白方式。