Le ciment durcit grâce à un processus appelé hydratation. Ce processus commence lorsque l'eau est mélangée avec du ciment et un agrégat tel que du gravier ou du calcaire concassé est ajouté pour former du béton.
Le ciment est composé de cinq composés principaux communément appelés clinker. Lorsque de l'eau est ajoutée au clinker, ces composés réagissent pour créer des ions calcium et hydroxyde ainsi que de la chaleur. Au fur et à mesure que ce processus progresse, l'hydroxyde de calcium cristallise et fait durcir le mélange. La chaleur accélérera le processus de durcissement et le froid le ralentira et potentiellement arrêtera la réaction. Trop d'eau dans le mélange conduit finalement à un ciment plus faible, mais le ciment durcit même si toute l'eau n'est pas consommée par la réaction ou évaporée par la chaleur.