水泥水化作用是水泥與水混合後發生的化學反應，過程中釋放大量熱量，使混合物逐漸變硬並獲得強度。這一作用主要涉及水泥中的矽酸鹽和鋁酸鹽成分與水反應，形成水合矽酸鈣（CSH）、水合鋁酸鈣（CAH）和水合鋁矽酸鹽（GAH）等化合物。
水泥水化過程分為幾個階段，包括初期水化、中期水化和後期水化。這一過程對混凝土的強度、硬度和耐久性等方面有重要影響。通過控制水化反應的速率，可以控制混凝土的強度和其他特性。了解水泥的水化作用對混凝土的製作和結構設計至關重要。
水泥水化作用的主要產物包括矽酸鹽水化膠凝體、氫氧化鈣和無定形膠凝體，這些產物填充水泥基材料中的微孔，加固其內部結構，提高力學性能和耐久性。氫氧化鈣是水泥水化的另一重要產物，對水泥的時間性能和強度發展過程有影響。