Fluorose esquelética ou óssea é uma condição clínica endêmica em pelo menos 25 países do mundo. Essa morbidade é prevalente na Índia e em várias outras regiões da Ásia, como a China, além de alguns países da África, constituindo-se de um importante problema de saúde pública A ingestão de água potável constante contendo níveis elevados de flúor, pode levar à toxicidade crônica, ocasionando a fluorose óssea. O diagnóstico desta doença é difícil, devido às semelhanças dos sinais e sintomas aos de outras doenças ósseas. Quanto ao fluoreto, sua toxicidade, ou ação preventiva, é decorrente de diversas interações enzimáticas presentes. O objetivo dessa revisão é mostrar a importância da identificação das diferenças na expressão proteica, através da análise proteômica, tornando possível a identificação e caracterização de marcadores biológicos e o conhecimento molecular da doença. Realizou-se uma revisão da literatura obtida em banco de dados eletrônicos (BIREME, MEDLINE, SciELO, BBO, LILACS) dos últimos 20 anos. Para melhor compreensão, optou-se por dividí-la em: Flúor, Fluorose Óssea e considerações moleculares acerca da fluorose óssea. O flúor tem impacto relevante para a saúde da cavidade oral, todavia, quando as concentrações ultrapassam os valores recomendáveis, o fluoreto pode causar reações indesejáveis. No Brasil, existem relatos de indivíduos com fluorose óssea no sertão paraibano. Suas características clínicas incluem imobilização das articulações, exostose, osteoesclerose, osteoporose e pode chegar até ao comprometimento neurológico e deformidades incapacitantes. Deste modo, a análise proteômica proporciona entendimento da fisiologia normal, e dos mecanismos das doenças, sendo útil para a descoberta de biomarcadores para detecção precoce de doenças e identificação de novas terapias. Espera-se que com a identificação de proteínas envolvidas no metabolismo do flúor, possamos identificar indivíduos mais vulneráveis à fluorose óssea.