Xi măng là chất kết dính. Nó đông cứng khi trộn với nước và liên kết các vật liệu lại với nhau. Nó không phải là bê tông. Bê tông là hỗn hợp xi măng, cốt liệu và nước. Xi măng là bột giúp bê tông hoạt động hiệu quả. Loại xi măng phổ biến nhất là xi măng Portland, được sản xuất bằng cách nung đá vôi và đất sét trong lò nung ở nhiệt độ khoảng 1.450 độ C. Clinker thu được sau đó được nghiền với thạch cao để tạo thành bột. Khi thêm nước, xi măng trải qua phản ứng hóa học gọi là quá trình hydrat hóa. Nó tạo thành các tinh thể liên kết với nhau và đông cứng lại.

Xi măng có nhiều loại. Loại I là loại dùng chung. Loại II có khả năng chống sunfat trung bình. Loại III có cường độ sớm cao, được sử dụng khi bê tông cần đạt cường độ nhanh. Loại IV có nhiệt thủy hóa thấp, được sử dụng trong bê tông khối lớn. Loại V có khả năng chống sunfat, được sử dụng trong môi trường biển. Xi măng hỗn hợp kết hợp xi măng Portland với tro bay, xỉ hoặc silica fume để cải thiện hiệu suất và giảm lượng khí thải carbon.

Sản xuất xi măng là một nguồn phát thải khí carbon dioxide chính. Phản ứng trong lò nung giải phóng CO2 từ đá vôi, và nhiên liệu dùng để đốt lò cũng giải phóng thêm CO2. Xi măng chiếm khoảng 8% tổng lượng khí thải CO2 toàn cầu. Ngành công nghiệp này đang nghiên cứu các giải pháp thay thế ít carbon hơn, bao gồm thu giữ carbon, nhiên liệu thay thế và các công nghệ hóa học mới. Xi măng rất cần thiết cho ngành xây dựng hiện đại. Nhưng nó cũng là một vấn đề về khí hậu. Hai thực tế này đang mâu thuẫn với nhau.