人類祖先早有漱口，刷牙的習慣。在公元前3000年蘇美人烏爾城邦的國王墓穴中就曾發現過清理口腔用的最早工具——牙棒，壹支能用上兩個星期。在古希臘和羅馬時代人們用動物骨灰做牙粉清理口腔，還有些原始部落用木炭、鹽水、細砂、樹枝來清理牙齒。將壹端搗碎，做成刷狀，用來清理牙縫及刷牙，稱之為Miswak，是壹種天然牙刷，據科學家分析，這種樹枝含氟及皂素，可預防蛀牙，並有止痛作用。
中國人在2000多年前就懂得保護牙齒的重要。《史記·倉公傳》中就批出引起齲齒的原因是 “食而不漱”。《禮記》中：“雞初鳴，鹹盥嗽”就說明人們已有了漱口的習慣。古人清理口腔和牙齒用手指和柳枝。敦煌壁畫《勞度叉頭聖圖》中，畫有壹和尚，蹲在地上，左手持漱口水瓶，用右手中指揩前齒。元代正式有 “牙刷”壹詞，郭玉詩中雲： “南洲牙刷寄頭日，去垢滌煩壹金值。”和中草藥研制成的揩齒粉末刷牙。
據美國人記載：1498年壹個新的世紀就要出現在人類的地平線上的時候，中國的皇帝發明了牙刷。壹查紀元表，1498年是明孝宗治下，那就是說，是明朝孝宗皇帝發明了牙刷。那牙刷是用豬鬃鑲嵌在骨頭上制成的。牙刷壹經問世，久經輾轉，傳到了歐洲，並在那裏廣受歡迎。然而，牙刷造價昂貴，只有王公貴族才能消受，壹般大眾只能壹旁羨慕 。之後壹直到了19世紀30年代，杜邦公司開始制造合成纖維（尼龍），用尼龍做刷毛的新壹代牙刷才開始誕生，牙刷這時候才成了大路貨，飛入尋常百姓家。可見我國比歐洲要早600多年就有了類似現代的牙刷。但是，這是錯誤的，中國現今出土最早的牙刷為秦代青銅牙刷。
從古書記載來看，中國到了南宋，城裏已經有專門制作、銷售牙刷的店鋪。那時的牙刷是用骨、角、竹、木等材料，在頭部鉆毛孔數行，上植馬尾。和現代的牙刷已經很接近了。
南宋俗稱牙刷為“刷牙子”：南宋吳自牧描寫杭州生活的筆記體專著《夢粱錄》第十三卷寫道：“諸色雜貨中有刷牙子。”南宋人周守忠編寫養生書籍《類纂諸家養生至寶》，甚至專門討論了用牙刷來刷牙的時間要不要安排在早上：“早起不可用刷牙子，恐根浮兼牙疏易搖，久之患牙痛，蓋刷牙子皆是馬尾為之，極有所損。”因為早上牙根較松，而馬尾較硬。
這幾支青銅牙刷，形狀類似煙鍋。在前面的圓孔中塞入布團，即可刷牙。
出土的唐代牙刷。
象牙材質，形狀和功能已經跟現代牙刷沒有區別。更特別的是，這些唐代牙刷，柄端削尖，可以做牙簽用。壹物兩用，堪稱目前出土最古老的多功能牙刷。
遼駙馬衛國王古墓出土骨質牙刷。
五代十國時期牙刷，材質為象牙、驢骨。
宋代牙刷。
材質為虎骨、象牙、驢骨。
明代牙刷，甚至還加入了特色化手柄設計。
在歐洲，牙刷是由英國皮匠威廉·艾利斯於1780年在倫敦首先發明的。威廉·艾利斯因犯煽動騷亂罪而被倫敦當局逮捕，隨後又被投入臭名昭著的新門監獄。他和大多數囚犯不同，善於用自己的腦子思考問題。壹天清晨，他正按通常的方式用小布片擦洗自己的牙齒，壹個念頭突然闖進了他的腦海：假如用壹把小刷子來刷牙齒，是不是比用布擦牙齒更方便也更有效呢？吃晚飯時，他將壹根肉骨頭偷偷裝入口袋帶回自己的囚室，又向壹個挺友好的看守要了壹些豬鬃。這天夜裏，他把骨頭磨成壹根細棒，在上面鉆了些小孔，然後將豬鬃壹束束地插進小孔，並將它們修剪整齊。就這樣，歐洲的第壹把牙刷在監獄裏誕生了。離開監獄後，艾利斯辦起了自己的牙刷廠，他獲得了很大的成功，因為人們都願意用牙刷來代替原先的小布片。現在艾利斯創立的公司仍在生產牙刷。