A ação desse material ocorre por meio de atividades enzimáticas como: inibir as enzimas bacterianas (efeito antimicrobiano: bacteriostático ou bactericida), e ativar enzimas teciduais como a fosfatase alcalina, promovendo um efeito mineralizador.

A pasta de hidróxido de cálcio quando em contato com a polpa causa a formação de uma camada de tecido necrótico de cerca de 1,0 a 1,5mm de espessura que por fim desenvolve uma camada calcificada e pode solubilizar e estimular a liberação de moléculas dentinárias bioativas que estimulam a formação de tecido calcificado.

Os íons cálcio, do hidróxido de cálcio, se precipitam sob a forma de carbonato de cálcio que atuam como núcleos de calcificação distrófica.

Uma polpa exposta quando é capeada com cimento de hidróxido de cálcio, após 90 dias observa-se a formação de uma barreira mineralizada irregular, incompleta e estruída em relação à superfície pulpar.

A reação entre os fluidos teciduais e o óxido de cálcio forma a apatia carbonatada, que entrará em contato com o dióxido de carbono, presente na corrente sanguínea, promovendo diferenciação e migração de células produtoras de tecido duro.