En tandfyllning är vanligtvis ett tvådelat steg. Det är först borttagning av ruttnande tandmaterial, orsakat av hålrum, eller alternativt, borttagning av skadat tandmaterial orsakat av skada. För det andra applicerar tandläkaren olika material för att fylla den borttagna delen av tanden, vilket gör att personen kan ha full funktion av den tanden.
I vissa fall är karies så allvarligt att en krona måste konstrueras utanför munnen, som sedan passar på tanden. Detta kallas indirekt restaurering. Vanligast är dock att tandfyllningen sker helt i munnen, kallad direkt restaurering, utan att formar, kronor eller broar behöver placeras.
Den första delen av tandfyllningen är ofta den mest obekväma och mest fruktade av patienterna. Tandläkare måste normalt borra i en tand för att komma till och skära ut ruttnande delar av tanden. I allmänhet använder tandläkare novokain för att döva känslan av att ha borren applicerad på tanden, men både ljudet och lukten av tandborren är tillräckligt för att orsaka oro hos många patienter. Vissa patienter har biverkningar av novokain och går utan det under borrning. Proceduren beskrivs som något till mycket smärtsam beroende på individuell uppfattning.
Ett nytt sätt att minska oro för personer som har en tandfyllning eller andra tandingrepp kallas sömn- eller sederingstandvård. Med vissa mediciner, som bevandrade, kan en person vara i vad som kallas medveten sedering. De kommer i allmänhet inte att vara vid medvetande under proceduren och har vanligtvis inget minne av det. Tandfyllning av tänder med medveten sedering är vanligtvis dyrare och täcks inte av försäkringen.
Den enklare andra halvan av tandfyllningsproceduren är att fylla tanden. Material för fyllningar skiljer sig åt. I USA är dentalamalgam och polymerhartser vanligast. Dentalamalgam är gjord av kvicksilver blandat med metall. Oro för att placera kvicksilver i munnen har varit en fråga för viss debatt, eftersom en del kvicksilver tydligt iglar från tandfyllningen och förtärs.
Detta har lett till att vissa tandläkare istället föredrar plastpolymerer, och vissa föräldrar har insisterat på att barn aldrig ska få en tandfyllning som innehåller kvicksilver. Ännu har kontroversen om kvicksilver som finns i tandamalgam inte lagt sig. Glasjonomercement kan också användas istället för tandamalgam.
Efter en tandfyllning rapporterar vissa personer mindre obehag när novokainet tar slut. Obehag kan faktiskt härröra mer från injektionen av novokain än från själva tandingreppet. Patienter kan skickas hem med instruktioner för att äta mjuk mat under resten av dagen och för att undvika mycket varm mat medan novokainet förblir i kraft. Nästa dag känner de flesta människor inget obehag och kan njuta av vilken mat eller dryck de gillar.