Moderne Zahnspangen werden aus den unterschiedlichsten Materialien hergestellt, und viele haben neben den funktionellen Gründen für das Tragen auch eine sehr ansprechende Optik. Dies steht im Gegensatz zu den ersten Zahnspangen, bei denen kieferorthopädische Brackets verwendet wurden – kleine Metallquadrate, die auf die Zahnoberflächen zementiert wurden – die Ende der 1950er und Anfang der 1960er Jahre entwickelt wurden. Diese Zahnspangen bestanden aus Edelstahl mit einem metallischen „Bogendraht“, der um den Mund herum verlief und durch jedes Bracket gleitete, um die Stabilität zu erhalten und auch Anpassungen bei der Neupositionierung der Zähne im Mund zu ermöglichen.
Seit die ersten Zahnspangen mit kieferorthopädischen Brackets aus Edelstahl hergestellt wurden, war die zahnärztliche Ausrüstung immer sichtbar, wenn der Träger sprach oder lächelte, und es wurde nach Wegen gesucht, die kosmetische Qualität der Zahnspange zu verbessern. Die als Kieferorthopädie bekannte Zahnheilkunde, die sich auf die mechanische oder chirurgische Korrektur von schlecht positionierten Zähnen konzentriert, begann aktiv nach verschiedenen Materialien für die Herstellung von Zahnspangen zu suchen. Obwohl die aus Edelstahl hergestellten Zahnspangen sehr stark waren, reagierten einige Personen allergisch auf das im Edelstahl enthaltene Nickel, und andere empfanden die Zahnspange als ziemlich schmerzhaft. Kieferorthopäden wollten auch eine alternative Methode der Verspannung finden, die kosmetisch ansprechender ist.
Die Suche führte in den 1980er Jahren zur Entwicklung von Brackets, die aus klarem oder durchscheinendem Material wie Kunststoff oder Keramik hergestellt wurden. Einige Leute bevorzugten jedoch immer noch die kieferorthopädischen Brackets und Brackets aus Edelstahl, so dass seitdem eine neue Art von Edelstahl Brackets – sogenannte Lingual Brackets – entwickelt wurde. Diese neueren Zahnspangen gehen nur auf die Rückseiten der Zähne, damit sie nicht so auffällig sind.
Eine weitere Neuentwicklung bei Zahnspangen heißt A-Brackets. Dieser zahnärztliche Apparat ist eigentlich keine Zahnspange, sondern funktioniert eher wie ein Retainer – ein speziell entwickeltes zahnärztliches Gerät, das hilft, die Zähne nach einer Zahnspange in Position zu halten. Kieferorthopädische Brackets werden bei A-Brackets durch kleine Noppen in der Form eines großen A ersetzt oder verringert Druck und Abstand zwischen den Zähnen.
Ein verwandtes Konzept ist die Entwicklung von kieferorthopädischen Brackets mit Sensoren, sogenannten „Smart Brackets“. In den frühen 2000er Jahren wurde an der Universität Freiburg in Deutschland an der Verwendung von Mikrochips geforscht, um die Kräfte der Beißbewegungen auf die einzelnen Brackets innerhalb einer Zahnspange zu analysieren. Das Ziel dieser Forschung war es, die unangenehmen Erfahrungen mit Zahnspangen zu verbessern sowie den Zeit- und Kostenaufwand für dieses Verfahren zu reduzieren.