Bei der Hydradation des Zements entsteht Calziumhydroxid Ca(OH)2. Dieses ist verantwortlich für die hohe Alkalität des Zementsteins mit einem ph-Wert ≥ 12. Dieses Calziumhydoxid nimmt jedoch im Lauf der Zeit Kohlensäure aus der Luft auf und wird in CaCO3 umgewandelt, was ein Absenken des pH-Werts auf etwa 9 zufolge hat.

Während die Bewehrung im Stahlbeton bei vollständiger Umhüllung mit Zementstein durch die hohe Alkalität auch bei Anwesenheit von Feuchtigkeit und Sauerstoff wirksam vor Korrosion geschützt ist, ist dies im Bereich des karbonatisierten Betons nicht mehr der Fall. Die Folge ist, dass bei Anwesenheit von Feuchtigkeit (z.B. bei Außenbauteilen, die dem Schlagregen ausgesetzt sind oder bei häufig wiederkehrender hoher Luftfeuchtigkeit) die Bewehrung oberflächlich rosten kann, was mit einer Volumsvergrößerung und – bei Behinderung – mit einem Absprengen der Betonüberdeckung verbunden ist. Je nach Dichtigkeit des Zementsteins (w/z-Wert-abhängig) kann die Kohlensäure aus der Luft einige Millimeter bis wenige Zentimeter in den Beton eindringen (Karbonatisierungstiefe).