Цементний камінь за визначенням В.М. Юнга можна вважати "мікробетоном". Значна частина цементних зерен гідратується неповністю і виконує роль своєрідних наповнювачів цементного каменю. Крім "природних" наповнювачів, якими служать ядра більшої частини клінкерних зерен, у цементи і бетонні суміші можуть бути успішно введені "штучні" наповнювачі – тонкомелені практично нерозчинні у воді неорганічні речовини, які складаються з зерен розміром менш 150 мкм. 

Ще в 1886 році М.А. Белелюбський опублікував роботу "Про піщаний цемент", у якій доводив доцільність виробництва цементу шляхом спільного помелу кварцового піску з попередньо розмеленим портландцементним клінкером. 

У якості наповнювачів бетонів застосовують тонкомолоті кварцові піски, карбонатні матеріали, доменні і паливні шлаки й ін. Ряд порошків одержують безпосередньо у високодисперсному стані як відходи або напівпродукти різних виробництв - кам'яновугільна зола-виносу, мікрокремнезем - відхід виробництва феросплавів, карбонатний пил і ін.

Наповнювачі можуть вступати в хімічну взаємодію з продуктами гідратації цементу (золи, шлаки, мікрокремнезем, метакаолін) або не вступати (кварцовий пісок), однак в обох випадках, маючи високу питому поверхню, вони є активними компонентами твердіючих цементних систем.

Основні функції мінеральних добавок у бетоні наступні:
- підвищення міцності, заміна частини цементу. Досягається завдяки тому, що, по-перше, наповнювачі є центрами кристалізації новоутворень цементного каменю і сприяють швидкому набору міцності, особливо при тепловологісній обробці бетону. По-друге, активні мінеральні добавки вступають у хімічну взаємодію з продуктами гідратації цементу. У першу чергу відбувається зв'язування вільного вапна СаО, яке виділяється при гідратації клінкерних мінералів, аморфним кремнеземом SiО₂ і іншими оксидами, які містяться в активних наповнювачах. Отримані в такий спосіб сполуки ущільнюють і зміцнюють бетон. Зменшення кількості вільного вапна також сприяє подальшій гідратації зерен цементу.

Здатність активних мінеральних добавок замінювати цемент можна оцінити коефіцієнтом "цементуючої ефективності", котрий показує, якій кількості в'яжучого еквівалентний у бетоні 1 кг добавки. Для мікрокремнезему такий коефіцієнт дорівнює 3...4, для метакаоліну 1...2, для золи-виносу – 0,25...0,4.

- підвищення корозійної стійкості бетону, його непроникності. Досягається завдяки ущільненню бетону при введенні мінеральних наповнювачів і внаслідок зв'язування добавками вільного СаО в стійкі низькоосновні гідросилікати кальцію. Наявність вільного вапна в бетоні є однією з головних причин його корозії, тому зв'язування СаО в нерозчинні сполуки істотно підвищує довговічність бетону.

- зниження водовідділення, стабілізація і збереження рухливості бетонних сумішей. Досягається завдяки адсорбції, фізичному зв'язуванню молекул води зернами наповнювачів, особливо з глинистих порід (бентоніти, метакаолін).

- надання бетону спеціальних властивостей – електропровідності (досягається при введенні, наприклад, графіту), кислото- і жаростійкості (досягається за рахунок ущільнення, зв'язування СаО, введення кислото- і жаростійких наповнювачів) і ін. властивостей.

Застосування мінеральних добавок у бетоні найбільш доцільне при використанні цементів типів І та ІІ/А. Оскільки тонкодисперсні наповнювачі (окрім золи-виносу) дещо підвищують водопотребу бетонної суміші, то їх введення найбільш доцільне разом із пластифікуючими добавками. Доведено ефективність застосування разом із суперпластифікаторами також комплексних наповнювачів типу "зола – мікрокремнезем", "зола – карбонатний пил".