Портландцемент, не подвергавшийся нагреванию, имеет светло-серый цвет и довольно плотную структуру; излом его — отчасти раковистый. Микроструктура основной массы портландцемента неоднородна. Масса эта или бесцветная, прозрачная, содержащая значительное количество мельчайших зернышек минералов глины, или же темная, мало прозрачная, в которой поляризующие частички почти целиком маскируются гелем. В основной массе располагаются: 1) значительное количество гидрата окиси кальция (главным образом в ее порах); 2) большое количество оставшихся зерен клинкера, состоящих в основном из белита, четырехкальциавого алюмоферрита и отчасти из алита; 3) угловатые зерна кварца.
Портландцемент, нагретый до температуры 800°, имеет меньшую прочность по сравнению с ненагретым портландцементом и характерный розовый оттенок. Непрозрачная гелеобразная масса отсутствует. Основная масса бесцветна и прозрачна, но содержит очень мало поляризующих зернышек, так как продукты распада глинистого вещества при данной температуре не успели еще закристаллизоваться. Кристаллический гидрат окиси кальция в шлифах совершенно отсутствует и замещается здесь крайне тонкозернистой, почти субмикроскопической массой, весьма слабо поляризующей, радиальнолучистого строения. Минералы в клинкерных зернах отчетливо видны. В частности, лучше различаются зерна четырехкальциевого алюмоферрита.
Внешний вид портландцемента, нагретого до 1000°, такой же, как и предыдущего. По микроструктуре он также сходен с предыдущим, но отличается от него появлением мелких округленных или неправильных пор с диаметром от 0,03 до 0,02 мм. В основной массе, почти не поляризующей, встречаются мельчайшие поляризующие выделения, природа которых неясна. Местами наблюдается слаборазличимая поляризация, вызванная начавшимся образованием муллита в глинистом веществе.
Микроструктура портландцемента, нагретого до 1200—1250°, похожа на микроструктуру предыдущего, но портландцемент, нагретый до 1200—1350°, имеет светлую желтовато-серую окраску, а портландцемент, нагретый при 800 и 1000°,—розоватую. Основная масса образца тонкозернистого строения слабо поляризует, по-видимому, в связи с начавшейся кристаллизацией силикатов. Характерно при этом, что остатки клинкерных зерен потеряли четкие очертания. Кварцевые зерна оплавлены каемкой стекла, которое заполняет прожилки в зернах кварца. Муллит не обнаружен. Не исключена возможность реакции огнеупорной глины с клинкерными минералами.