Semen adalah bahan pengikat. Ia mengeras ketika dicampur dengan air dan menyatukan berbagai material. Semen bukanlah beton. Beton adalah semen ditambah agregat ditambah air. Semen adalah bubuk yang membuat beton berfungsi. Semen yang paling umum adalah semen Portland, yang dibuat dengan memanaskan batu kapur dan tanah liat dalam tungku hingga sekitar 1.450 derajat Celcius. Klinker yang dihasilkan digiling dengan gipsum untuk membuat bubuk. Ketika air ditambahkan, semen mengalami reaksi kimia yang disebut hidrasi. Ia membentuk kristal yang saling mengunci dan mengeras.

Semen memiliki beberapa jenis. Tipe I adalah semen serbaguna. Tipe II memiliki ketahanan sulfat sedang. Tipe III memiliki kekuatan awal tinggi, digunakan ketika beton harus cepat mencapai kekuatan yang diinginkan. Tipe IV memiliki panas hidrasi rendah, digunakan dalam beton massa. Tipe V tahan sulfat, digunakan di lingkungan laut. Semen campuran menggabungkan semen Portland dengan abu terbang, terak, atau silika fume untuk meningkatkan kinerja dan mengurangi emisi karbon.

Produksi semen merupakan sumber utama karbon dioksida. Reaksi di dalam tungku melepaskan CO2 dari batu kapur, dan bahan bakar yang digunakan untuk memanaskan tungku melepaskan lebih banyak lagi. Semen menyumbang sekitar 8 persen dari emisi CO2 global. Industri ini sedang berupaya mencari alternatif yang lebih rendah karbon, termasuk penangkapan karbon, bahan bakar alternatif, dan teknologi kimia baru. Semen sangat penting untuk konstruksi modern. Namun, semen juga merupakan masalah iklim. Kedua fakta ini saling bertentangan.