O objetivo deste estudo foi investigar os fatores associados ao uso de serviços odontológicos públicos pela população adulta brasileira. Foram utilizados dados coletados junto a 13.356 adultos (35-44 anos), em um inquérito epidemiológico de saúde bucal, de abrangência nacional (Projeto SB-Brasil 2003). A análise dos dados baseou-se na regressão de Poisson, que produziu estimativas de Razões de Prevalências como medida de associação. A análise dos dados mostrou que o uso de serviços odontológicos públicos por adultos esteve associada com: sexo feminino, baixa escolaridade e renda, residência nas regiões Nordeste e Sul e em municípios de menor porte, queixas de dor de dente ou gengival, necessidades de prótese parcial e total, maior quantidade de dentes permanentes demandando tratamento, procura por serviço motivada por algum problema bucal e avaliação do tratamento recebido como regular. Esses resultados mostraram que a população atendida pelo serviço público era menos favorecida socioeconomicamente e apresentava maiores necessidades de tratamento. A grande necessidade acumulada reflete o histórico apartamento desse segmento populacional da atenção à saúde bucal em nosso país e coloca um grande desafio ao SUS, considerando o seu papel na redução das desigualdades e de provimento de acesso universal ao cuidado integral.