石膏の化学式はCaSO4・2H2O（硫酸カルシウム二水和物）である。
建築材料としての石膏には様々な用途がある。
石膏は乾燥した粉末で、水と混ぜてペースト状にし、固めます。
乾燥後もかなり柔らかく、金属製の工具で簡単に加工できる。
硫酸カルシウム半水和物（CaSO4・1/2H2O）は水と反応して硫酸カルシウム二水和物を形成し、加熱すると硫酸カルシウム二水和物は水を分離して硫酸カルシウム半水和物と交換する。
CaSO4・2H2O結晶の開裂は、比較的水素結合の少ないCaSO4二重層（各層ではCa2+とSO42イオンが交互に隣り合っている）によって引き起こされる。
硫酸カルシウム二水和物の二段階脱水は100 °C～300 °Cで起こる。第一段階は半水和物の形成である（CaSO4・2H2O→CaSO4・1/2H2O）。さらに脱水が進み、無水物が形成される（CaSO4½H2O→CaSO 4）。約340℃での発熱作用により、無水物はβ-硫酸カルシウムに転化する。約1220 °Cの曲線における発熱は、β-硫酸カルシウムからα-硫酸カルシウムへの変換である。硫酸塩の分解は、1250 °C以上の温度でのさらなる質量減少によって特徴づけられる。硫酸カルシウムは酸化カルシウムに変換される。硫酸カルシウムと酸化カルシウムの共晶混合物の融解は1380℃でピークに達する。
