镁质水泥主要有方镁石水泥和方镁石尖晶石水泥等。系由高度再结晶的烧结镁砂磨细而成的。其凝结硬化机理，主要是氧化镁的水化反应和氢氧化镁的结晶作用。水泥的反应式为：
MgO+H2O →Mg(OH)2
但是，方镁石水泥的水化速度较慢，因此应掺加氯化镁、硫酸镁和硝酸铵等调和剂，以便促进其水化和结晶作用。
众所周知，在水中氢氧化镁的溶解度非常小，其凝胶体难以结晶成大颗粒。当掺加调和剂之后，提高了调和水的沸点，增大了氢氧化镁的溶解度，加速了氢氧化镁凝胶体的结晶和生产发育。这种针状的水镁石结晶交叉生产，使镁质水泥耐火浇注料获得强度。氯化镁调和剂的效果，比硫酸镁等调和剂的效果好，这是由于氯化镁调和剂还生成氧氯化镁并逐渐结晶而促进水泥凝结硬化的缘故。
方镁石水泥耐火浇注料的常用配合比：水泥用量25%~40%：耐火骨料最大颗粒为10mm，用量60%~75%:氯化镁溶液或硫酸镁溶液用量8%~12%。其具体配合比，应经实验确定。该类耐火浇注料是气硬性的，成型后应进行自然养护，不得淋水。
(表)为耐火浇注料的配合比和性能。耐火骨料为冶金镁砂，最大料径10mm：编号3中，<2.5mm的骨料中含有饹馇11%和水泥中含有铁粉1%。掺加铁粉起矿化剂或烧结作用：该类耐火浇注料的最高使用温度为1600℃。
从表中看出，方镁石水泥耐火浇注料的烘干强度较高。但是，约为400℃时，由于氢氧化镁的分解，强度开始下降。随着加热温度的升高，组织结构疏松，强度继续下降。温度达到1000~1200℃时尚未烧结，强度降低到最低点，仅为2.5~9.3MPa。当超过1200℃时，由于氧化镁的再结晶，强度略有回升。到1400℃左右时，开始固相反应，强度有所提高，约为烘干强度的25%。当掺加铁粉和铬渣时，能促进方镁石的烧结，提高了中温强度。