O dióxido carbónico, que está presente no ar em proporções ao redor dos 0,3% em volume, dissolve-se em água para formar uma solução ácida fraca.
Ao contrário de outros ácidos que podem atacar quimicamente e descamar a superfície do betão, este ácido forma-se dentro dos poros do próprio betão, onde o dióxido carbónico se dissolve em qualquer humidade que esteja presente.
Vai então reagir com o hidróxido de cálcio alcalino, formando-se carbonato de cálcio insolúvel. O valor do pH cai de mais que 12,5 para cerca de 8,5.
O processo de carbonatação move-se como uma frente através do betão, com queda do pH ao longo dessa frente. Quando atinge a armadura de aço, a camada passiva decai logo que o valor do pH desce abaixo dos 10,5.
O aço fica assim exposto à humidade e ao oxigénio, e susceptível à corrosão.
O betão no interior do edifício carbonata frequentemente na sua totalidade sem quaisquer sinais de degradação, já que o betão seca completamente, deixando o aço exposto ao ar mas não à humidade.
Estes problemas são mais visíveis exteriormente, onde o betão está exposto aos elementos e em certas situações interiores, tais como em cozinhas e casas de banho, onde o betão está sujeito à condensação ou a roturas de canalizações.
As fachadas exteriores são particularmente vulneráveis, especialmente onde os painéis de revestimento tenham peças de ligação em aço mal posicionadas, perto da superfície. A carbonatação não precisa de penetrar muito fundo e a qualidade do betão pode ser mais fraca.
