混凝土材料复杂的微观结构决定了其收缩机理的复杂性，硬化的水泥砂浆在微观结构中均含有数量不同、大小不等的气孔，包括硬化过程中残留气泡、水泥浆体中的凝胶孔和毛细孔、接触处的孔穴及混凝土微裂纹等，这些是混凝土微观结构的主要组成部分。随着水化反应的进行，混凝土内部充水的空间将不断减少，剩余未被填充的空间逐渐将以毛细孔的形式存在，其中混凝土内部的毛细孔构造复杂。由于水泥水化作用的进行，毛细孔逐渐被填充，导致混凝土内部总孔隙率降低，增大混凝土的密实度。因此养护应保证混凝土水化作用的正常进行，满足水化用水和温度要求。
混凝土养护质量直接由材料微观结构的变化情况决定。此外，混凝土材料微观结构也决定着其渗透性。早期养护得当，后期混凝土结构密实度高，总孔隙率低，毛细孔含量少。随着养护时间的增长，混凝土碳化深度不断加深，同时碳化使混凝土孔隙率降低，密实度提高。所以合理养护会明显提高混凝土早期性能，如抗压强度、抗渗性。
混凝土材料微观特性决定其养护需要充足的水份和适当的温度。充足的水份是指相对湿度在90%以上的湿度；适当的温度是指有利于早期强度增长和后期强度形成的养护温度。在混凝土材料养护过程中，温度、湿度、养护时间等是主要的控制参数，它们对混凝土强度增长、收缩开裂都有较大影响。根据养护过程中温度、湿度的不同，养护方式通常分为三种：标准养护、自然养护、保温保湿养护。众多的养护方法中，在工程现场应用最多的还是自然养护和喷水养护两种方式的组合。
有学者认为，当相对湿度大于35%时，毛细管和表面能共同作用引起干缩；当相对湿度小于35%时，引起混凝土材料收缩变形的主要是毛细孔隙内自由水的可逆移动。但是也有学者认为，自由水一旦溢出就不会再重新进入结构。这也表明，加强早期混凝土湿养护可以减少自由水的溢出。
在环境湿度较高时，主要是毛细孔力作用导致水泥石的早期收缩。环境湿度越低，形成弯液面要求的毛细孔半径越小，此时环境湿度减小将会增大毛细孔压力，导致水泥石收缩增大。当环境湿度小于60%时，水泥石开始失去吸附在水化硅酸钙晶体表面上的水分；当环境湿度小于45%时，水泥石内部的水分会进一步流失，主要是水化硅酸钙晶体结构中的层间水减少，造成水泥石的收缩进一步增大。环境湿度越低，温度越高，水泥石内部托勃莫来石凝胶(C-S-H)的层间水失去越多，水泥石的收缩越大。水泥的水化作用引起了混凝土材料形态的改变，由粘塑性液态转变成可承受荷载的固态，为了保证水化反应的正常进行应提供充足的水分。
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