用硫酸鋁結合劑的結合體其硬化機理比較復雜常溫下硫酸鋁溶液中呈現SO2-、Al(OH)2+和Al(SO4)3等狀態(tài)存在。若不加促凝劑，凝固很緩慢或者不凝固。加入促凝劑后，如加入促凝劑礬土水泥后，SO42-會奪取礬士水泥中Ca2+形成CaSO4，同時還形成硫酸鐵、硫酸鎂等。它們之間會互相作用形成硫鋁酸鈣(3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O或3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O)和硫酸鋁鐵(FeO·Al2O3·4SO322H2O)等新物質的沉淀析晶，促使結合體凝結與硬硫酸鋁合劑結合的結合體出于新生成物數量不多，故在常溫下強度很低。在500~600℃之前熱處理后的強度與烘干強度接近。當700~800℃時由于硫酸鹽及硫鋁酸鹽相繼開始分解。放出SO3，[Al2(SO4)3→Al2O3+3SO3↑〕使結合體產生結構疏松，強度降低。當髙于1000℃時。由于硫酸鹽與硫鉛酸鹽分解得到的活性Al2O3易發(fā)生固相反應。形成新物質和出現液相達到燒結，強度顯著提高。到1200℃時。結合體強度約為800℃時的3.5~5倍。
　　由于硫酸鈣水解反應產物為H2SO4，它可與原料中金屬和氧化物反應產生氫氣和水，對磚料成型性能不利，故采用硫酸結合劑配料時需在一定溫度和濕度下料24h以上。