生产波特兰水泥就是利用矿藏丰富且廉价的原材料进行加工的过程，其原理并不复杂，简言之，就是将石灰石和黏土或粉土（铁铝硅酸盐）均匀混合，同时掺入少量氧化铁和石英，将混合物在水泥窑中加热至1 400～1 600℃，在此温度范围内，原料发生化学反应形成硅酸钙、铝酸钙和铁铝酸钙。

首先将原材料磨至细度小于75μm，然后将磨细原材料从旋转窑顶部的进料口送入窑内。从旋转窑底部送人燃料（天然气、油或煤粉），并在窑下部燃烧，热气在窑内自下而上流动，这样在20 min～2.5 h内（具体时间取决于窑的构造）原料自上而下下落的过程中，温度逐渐升高并发生一系列复杂的化学反应。在窑内温度最高的部位（熟料带），液相中开始形成硅酸钙、铝酸钙和铁酸钙（已形成并熔融）。当原料下降至窑底部最后一段距离时温度迅速降低，出窑后即得熟料，熟料呈深色块状，直径为6～50 mm。待熟料冷却后再与适量石膏混合粉磨至粒径小于10 μm或更细，掺石膏的目的是为了调节水泥的早期水化速度。