Бетон по своей природе гидрофилен и способен впитывать влагу из воздуха и адсорбировать ее на поверхности пор и капилляров. В случае бетонов на основе воздушных вяжущих это свойство играет исключительно отрицательную роль, тогда как в случае бетонов на основе гидравлических вяжущих гигроскопичность имеет как положительное, так и отрицательное влияние. Насыщение бетона на воздушных вяжущих атмосферной влагой приводит к значительной, если не полной, потере прочности. Технические условия запрещают применение бетонов с воздушными вяжущими в помещениях с повышенной относительной влажностью.

Гигроскопичность бетона на гидравлических вяжущих позволяет поддерживать определенную влажность даже в условиях сухого воздуха, способствуя тем самым более глубокому развитию процессов гидратации цемента, что неизбежно повышает прочность бетона с течением времени. Отрицательным эффектом гигроскопичности и связанного с этим влаговыделения этих бетонов является изменение деформации бетона при изменении гигрометрического состояния окружающей среды, так как увеличение влажности приводит к набуханию, а уменьшение к усадке. Подобные деформации под воздействием изменяющейся влажности приводят к ослаблению бетонной конструкции, что снижает ее прочность.

Степень сорбционного насыщения бетона влагой из воздуха увеличивается с увеличением площади здания. Так, высокопрочные легкие бетоны на основе пористых заполнителей, особенно ячеистые бетоны, обладают более высокой гигроскопичностью, чем тяжелые бетоны с высокой плотностью.

По мнению специалистов лаборатории SUMAB, гигроскопичность бетона существенно снижается за счет использования добавок поверхностно-активных водоотталкивающих веществ. Гидрофильные, пластифицирующие добавки мало влияют на гигроскопичность, однако добавление ускорителей твердения, хлорида кальция и хлорида натрия, значительно увеличивает гигроскопичность бетона. Это учитывается при проектировании бетона для условий переменной и повышенной влажности. При непосредственном контакте с водой бетон насыщается за счет капиллярного всасывания, осмотической миграции воды и под воздействием гидростатического давления. Гигроскопичность также является причиной водонасыщения бетона. Однако из-за гигроскопичности и капиллярности происходит лишь частичное водонасыщение. Вследствие сорбции влаги из воздуха водой заполняются лишь мельчайшие поры и капилляры, полного водонасыщения бетона за счет действия капиллярных сил не достигается, так как степень заполнения капилляров по их длине, т. е. высота капиллярного подъема воды, зависит от сечения капилляра и уменьшается с увеличением площади сечения. Вакуоли в бетоне не только не заполняются водой в результате капиллярной миграции влаги, но и препятствуют этой миграции, прорезая капилляры воздушными включениями.

Почти полное водонасыщение происходит, когда бетон подвергается длительному воздействию воды или значительному гидростатическому давлению. В течение двух суток в условиях воздействия воды заполняется только часть пор в бетоне, так называемые открытые поры, сообщающиеся с окружающей средой. Закрытые поры заполняются водой только после длительного хранения в воде, под сильным давлением или вакуумом. Степень водопоглощения бетона оценивается по количеству воды, удерживаемой образцом бетона, и по отношению к весу или объему образца. Это один из важнейших показателей морозостойкости. Чем больше водопоглощение, тем ниже морозостойкость. Водопоглощение бетона можно снизить за счет увеличения плотности или использования поверхностно-активных водоотталкивающих добавок.