甘い物がしみる原因は2種類あるといわれています

1.浸透圧の差
1つは即時に痛むもので、すでにう蝕などで歯に欠損があり象牙質がむき出しになっており象牙細管（象牙質はストローを束ねた様な構造で細い管の中は髄液で満たされています。その管の歯髄側に神経細胞が並んでいて知覚繊維が髄液の中に浮かんでいます。）が露出しており、この管の中の髄液が甘い溶液（甘い物を食べて唾液で糖分が溶けた状態）に触れて両者の浸透圧の差（砂糖水の方が浸透圧が高い）で髄液が吸い出されてしみるような痛みを発生します。

2.虫歯菌の作る酸
もう一つは、糖分を細菌が分解して酸を発生させて歯を浸食する時の痛みで、じわっとゆっくり痛みが発生します。このときの酸の濃度は食後5分がピークになりph5（塩酸くらい）に達します。その後約30分で唾液によって中和されます。
「食べたらすぐに歯磨きしましょう」の理由はここにあります。
辛みの成分は浸透圧の差や虫歯菌が酸を作るのに関係ないので痛みの原因にはなりません。極まれに激辛の物を食べて血圧が上がり血流が増し虫歯や歯周病が痛む事があるかもしれません。