一、干燥与脱水
1.干燥入窑物料当温度升高到100～150℃时，生料中的自由水全部被排除，特别是湿法生产，料浆中含水量为32～40%，此过程较为重要。而干法生产中生料的含水率一般不超过1.0%。
2.脱水当入窑物料的温度升高到450℃，粘土中的主要组成高岭土（ Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O）发生脱水反应，脱去其中的化学结合水。此过程是吸热过程。
Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O== Al₂O₃(无定形)+2SiO₂(无定形) +2H₂O脱水后变成无定形的三氧化三铝和二氧化硅，这些无定形物具有较高的活性。
二、碳酸盐分解
当物料温度升高到600℃时，石灰石中的碳酸钙和原料中夹杂的碳酸镁进行分解，在CO₂ 分压为一个大气压下，碳酸镁和碳酸钙的剧烈分解温度分别是750℃和900℃。
MgCO₃=MgO+CO₂    
CaCO₃=CaO+CO₂
碳酸钙分解反应的特点：碳酸钙的分解过程是一个强吸热过程（1645kJ/kg），是熟料形成过程中消耗热量最多的一个工艺过程；该过程的烧失量大，在分解过程中放出大量的CO₂气体，使CaO疏松多孔，强化固相反应。
三、固相反应
1.反应过程从原料分解开始，物料中便出现了性质活泼的游离氧化钙，它与生料中的SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃进行固相反应，形成熟料矿物。
2.影响固相反应的主要因素
⑴生料细度及其均匀程度；
⑵温度对固相反应的影响；
四、熟料烧结
水泥熟料主要矿物硅酸三钙的形成需在液相中进行，液相量一般在22～26％。
2CaO·SiO₂+CaO=3CaO·SiO₂该反应称为烧结反应，它是在1300～1450～1300℃范围进行，故称该温度范围为烧成温度范围；在1450℃时反应迅速，故称该温度为烧成温度。为使反应完全，还需有一定的时间，一般为15～25分钟。
五、熟料冷却
熟料冷却时需急速冷却，其目的和作用是：
1、为了防止C₃S在1250℃分解出现二次游离氧化钙（对水泥安定性没大影响），降低熟料的强度；
2、为了防止C₂S在500℃时发生晶型转变，产生“粉化”现象；
3、防止C₃S晶体长大而强度降低且难以粉磨；
4、减少MgO晶体析出，使其凝结于玻璃体中，避免造成水泥安定性不良；
5、减少C₃A晶体析出，不使水泥出现快凝现象，并提高水泥的抗硫酸盐性能。