Το σκυρόδεμα είναι ένα μείγμα τσιμέντου, νερού, άμμου, χαλικιού και μερικές φορές προσμίξεων. Το τσιμέντο αντιδρά με το νερό για να σχηματίσει μια πάστα που επικαλύπτει τα αδρανή υλικά και σκληραίνει σε μια μάζα που μοιάζει με βράχο. Είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο δομικό υλικό στη γη και για καλό λόγο: είναι ισχυρό, ανθεκτικό, διαμορφώσιμο και σχετικά φθηνό.

Το σκυρόδεμα είναι ανθεκτικό στη συμπίεση αλλά αδύναμο σε εφελκυσμό. Αυτή η αδυναμία λύνεται με την προσθήκη χαλύβδινου οπλισμού — οπλισμού, πλέγματος ή ινών — για την αντοχή των εφελκυστικών δυνάμεων. Το οπλισμένο σκυρόδεμα μπορεί να εκτείνεται, να προεξέχει και να αντιστέκεται σε σεισμούς. Το προεντεταμένο σκυρόδεμα το βελτιώνει περαιτέρω συμπιέζοντας το σκυρόδεμα πριν από τη φόρτιση, επιτρέποντας μεγαλύτερα ανοίγματα και λεπτότερες διατομές.

Η ανάμειξη και η σκλήρυνση της ύλης. Η υπερβολική ποσότητα νερού αποδυναμώνει το σκυρόδεμα. Η έλλειψη νερού το καθιστά μη επεξεργάσιμο. Η σκλήρυνση — η διατήρησή του υγρού και ζεστού κατά τη σκλήρυνση — καθορίζει την τελική του αντοχή. Ένας καλός σχεδιασμός μείγματος σκυροδέματος εξισορροπεί την εργασιμότητα, την αντοχή, την ανθεκτικότητα και το κόστος.

Το σκυρόδεμα έχει επίσης περιβαλλοντικό κόστος. Η παραγωγή τσιμέντου αποτελεί σημαντική πηγή διοξειδίου του άνθρακα. Οι ερευνητές διερευνούν συνδετικά υλικά χαμηλότερης περιεκτικότητας σε άνθρακα, ανακυκλωμένα αδρανή και δέσμευση άνθρακα για να μειώσουν το αποτύπωμα του υλικού.