干粉砂浆中所用的粘结材料主要有水泥、石灰和石膏这类的无机胶凝材料，包括普通硅酸盐水泥;高铝水泥;特殊水泥;石膏;无机石膏。胶凝材料将集料和其他颗粒材料粘合在一起，通过发生物理或化学反应，对干粉砂浆的最终强度起了主要的作用。胶凝材料可以分为水硬性胶凝材料和非水硬性胶凝材料，前者通常在有水的情况下硬化，后者在空气中硬化。
(1)无机胶粘剂
1)水泥 干粉砂浆主要使用普通硅酸盐水泥，通过水化作用形成水化硅酸钙，这种物质即使是在水中也能保持其强度和稳定性(水硬性胶凝材料)。大多数的干粉砂浆，如装饰砂浆和瓷砖填缝剂，都是用白色硅酸盐水泥。而快硬性的高铝水泥主要由铝酸钙组成，主要用于要求具有快硬特性或者高温稳定性的干粉砂浆中。
2)石膏 石膏中的硫酸钙半水化合物和无水石膏均通过遇水形成硫酸钙二水化合物而硬化。无水石膏以两个相存在：一种是无水石膏Ⅱ相，这一点对于以无水石膏为基料的自流坪干粉砂浆非常重要;另一种是无水石膏Ⅲ相，对于作为多种用途的石膏灰浆干粉砂浆非常重要。
3)熟石灰 熟石灰通过与二氧化碳反应生成碳酸钙而硬化，因此熟石灰不属于水硬性胶凝材料。随着现代水泥的问世和发展，石灰早已逐渐被水泥，因为水泥是硬化更快的水硬性胶凝材料，而且使用方便，性能更好，但是目前熟石灰仍在一定程度上使用，其原因是由于它具有较好的可塑性，可以再水泥中加入质量百分比为5%~30%的熟石灰来改善干粉砂浆的施工性能。
(2) 有机胶粘剂
通过用有机胶粘剂来改善水泥基砂浆特性的方法已经为人民所熟知。今天，在大多数的建筑施工应用中，没有经过用有机聚合物胶粘剂改性的砂浆已经很难满足现代施工技术的要求。另外水泥砂浆是一种非常坚硬、脆性大、柔性差的材料，而建筑施工在很多情况下需要使用具有柔性、可以变形的砂浆。因此，对于现代建筑业中的许多施工应用，必须有聚合物对砂浆进行改善，从而满足新型建筑材料施工的要求。在双组分粘结系统中，无机粘结材料水泥和聚合物胶粘剂混合使用，相互补充，这种结合是干粉砂浆具有任何单一胶粘剂无法获得的优异性能。
聚合物薄面作为有机胶粘剂，将各种填料的粒子胶结合在一起，增强了砂浆材料的强度结构，并在砂浆与基层的界面处产生了很强的粘附力。