Τα μικρόβια στις οδοντόβουρτσες προέρχονται κυρίως από τρεις πηγές: το στόμα του χρήστη, το δέρμα του και το περιβάλλον όπου φυλάσσεται η οδοντόβουρτσα.
Η οδοντόβουρτσα φιλοξενεί αμέτρητους ιούς και εκατομμύρια βακτήρια και μύκητες που ανήκουν σε εκατοντάδες διαφορετικά είδη. Σχηματίζουν βιολογικές μεμβράνες στις εκτεθειμένες επιφάνειες της οδοντόβουρτσας ή εισχωρούν στα σπασμένα στελέχη των γερασμένων τριχών. Η καθημερινή εισροή νερού, σάλιου, κυττάρων του δέρματος και ιχνών τροφής από το στόμα, δίνει σε αυτά τα μικρόβια όλα όσα χρειάζονται για να ευδοκιμήσουν. Κατά καιρούς συνοδεύονται από μια καταιγίδα άλλων μικροοργανισμών που καταφθάνουν με το ξέπλυμα μιας κοντινής τουαλέτας ή με το άνοιγμα ενός παραθύρου.
Υπάρχει μια πολύ μεγάλη ποικιλία τεχνικών για την αποστείρωση των οδοντόβουρτσων, από τη χρήση υπεριώδους φωτός μέχρι το πλυντήριο πιάτων ή τον φούρνο μικροκυμάτων. Κάποιες από τις λιγότερο αποτελεσματικές περιλαμβάνουν το ξέπλυμα της οδοντόβουρτσας με στεγνωτήρα μαλλιών ή το βύθισμά της σε ένα ποτήρι ουίσκι. Ο φούρνος μικροκυμάτων συχνά θεωρείται ο πιο αποτελεσματικός, αλλά υπάρχει επίσης ο κίνδυνος να λιώσουν ή να καταστραφούν οι τρίχες της οδοντόβουρτσας.
Η οδοντόκρεμα που χρησιμοποιεί κάποιος -η οποία συχνά έχει αντιμικροβιακές ιδιότητες- μπορεί να μειώσει τον αριθμό των μικροβίων που αναπτύσσονται στη οδοντόβουρτσα. Το ξέπλυμά της με νερό βοηθά επίσης στην απομάκρυνση ορισμένων από τα βακτήρια, αλλά πολλά εξακολουθούν να παραμένουν και να αναπτύσσονται. Μερικοί ερευνητές προτείνουν ένα διάλυμα ξιδιού 1% ως τον πιο αποτελεσματικό τρόπο μείωσης των βακτηρίων, αλλά θα αφήσει μια δυσάρεστη γεύση την επόμενη φορά της χρήσης. Το μούλιασμα της κεφαλής της οδοντόβουρτσας σε αντισηπτικό διάλυμα στοματικού διαλύματος για πέντε ως δέκα λεπτά μπορεί επίσης να είναι αποτελεσματικό.
Οι φορείς στοματικής υγείας συνιστούν την αλλαγή της οδοντόβουρτσας κάθε τρεις μήνες περίπου ή και πιο συχνά για άτομα με εξασθενημένο ανοσοποιητικό σύστημα. Έρευνα διαπίστωσε ότι τα βακτηριακά φορτία στις οδοντόβουρτσες φτάνουν στο μέγιστο μετά από περίπου δώδεκα εβδομάδες χρήσης.