水泥是一种粉状水硬性无机胶凝材料，其成分复杂且多样。水泥的主要化学成分包括氧化钙（CaO）、二氧化硅（SiO2）、三氧化二铝（Al2O3）和三氧化二铁（Fe2O3），此外还含有少量的氧化镁（MgO）、氧化钾（K2O）、氧化钠（Na2O）以及三氧化硫（SO3）等。

水泥的原料主要包括石灰石、粘土和钢渣（铁粉）。石灰石主要提供氧化钙和氧化镁，粘土则主要提供二氧化硅和氧化铝，而钢渣则主要提供氧化铁。这些原料经过高温煅烧后形成水泥熟料，熟料的主要矿物成分包括硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）、铝酸三钙（C3A）和铁铝酸四钙（C4AF）。

在水泥生产过程中，还会加入适量的石膏以调节水泥的硬化时间，最终经过磨细制成普通水泥或各种特种水泥，以满足不同工程的需求。