В настоящей работе было проведено ex vivo исследование механических свойств пломб из композитного материала и стеклоиономерного цемента, а также инфильтрированной эмали и тканей в их окрестности с использованием наноиндентирования с последующим сравнением результатов со свойствами здоровых тканей. Для более подробной интерпретации полученных экспериментальных данных были получены снимки структуры поверхности образцов с использованием оптического микроскопа. Исследование показало, что пломба из композитного материала имеет ряд преимуществ перед стеклоиономерным цементом ввиду большего сходства её механических свойств со свойствами здоровой эмали и меньшего количества артефактов внутренней структуры. Показана возможность возникновения полимеризационных напряжений в дентине в окрестности пломбы. Патологически изменённая деминерализованная эмаль, обработанная полимерным инфильтратом, несмотря на некоторое снижение значений свойств по сравнению со здоровой тканью, оказалась в целом близка к ней по механическим характеристикам, что свидетельствует о высоком потенциале применения полимерной инфильтрации в стоматологической практике при лечении раннего кариеса.