先说灰土的化学反应，石灰是氧化钙（生石灰）和氢氧化钙（消石灰）的统称。不论生石灰、消石灰，水化后和土壤中的二氧化硅或三氧化二铝以及三氧化二铁等物质结合，即可生成胶结体的硅酸钙、铝酸钙以及铁酸钙，将土壤胶结起来，使灰土有较高的强度和抗水性。灰土逐渐硬化，增加了土壤颗粒间的附着强度。
再说灰土的物理力学性能 ，土壤和石灰是组成灰土的两种基本成分。粘性土壤颗粒细、活性大，因此强度比砂性土壤高。一般情况下，以粘性土配制的灰土强度比砂性土配制的强度高1～2 倍。最佳石灰和土的体积比为3∶7，俗称三七灰土。灰土用的石灰最好选用磨细生石灰粉，或块灰浇以适量的水，经放置24小时成粉状的消石灰。密实度高的灰 土强度高，水稳定性也好。密实度可用干容重控制。28天龄期的灰土抗压强度约可达到0.5～0.7兆帕，200～300年龄期的灰土抗压强度可高达 8～10兆帕。 不论是用亚粘土或粘土制作的三七灰土,在室内养护7天后浸水48小时的形变模量为10～15兆帕，养护28天浸水48小时的形变模量为32～40兆帕。
在地基处理工程中，灰土不仅作为一般基础的垫层材料，也有用作挤密桩，加固地基的土壤，称灰土桩。用灰土做游泳池四壁的衬里能防止池水渗漏。