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混凝土固化过程中，水泥水化反应会释放大量的热。固化开始时，水化反应释放热量的速度大于热量散发的速度，因此混凝土的温度不断升高，体积膨胀。对于体积较小的结构而言，很快就可以达到温度峰值，随后开始冷却，伴随的是混凝土体积收缩，这样一个膨胀--收缩的过程可以在短短几天内发生。但对于大体积混凝土，特别是采取了保温措施的大体积混凝土，这样的膨胀--收缩过程可能需要几周才能完成。
如果混凝土结构没有受到任何约束，体积的膨胀-收缩对结构不会产生任何影响。但是在工程实践中，任何一个混凝土结构都会或多或少地受到某种约束，不可能完全自由地移动。因此，水化热导致的体积膨胀--收缩，也就是所谓的早期热运动，会在混凝土结构内部产生应力，最终导致开裂。
如果混凝土结构受到约束，早期热运动引起的开裂几乎是不可避免的，因为此时混凝土尚未完全固化，其抗张强度非常低。对于一个素混凝土结构，应力只要超过混凝土本身的抗张强度，就会诱发一个较大开裂。这个较大的开裂会释放结构内其他部位的应力，因此避免后续开裂的发生。如果结构中仅有少量配筋，情况与素混凝土结构大体相似，如果应力大于结构中钢筋的抗张强度，钢筋就会屈服并在混凝土结构上产生几条较大的开裂。为了控制这些开裂，混凝土结构对最小配筋量和钢筋分布都有明确的要求。
混凝土结构受到的约束可以被分成两大类： 1，内部约束：一部分混凝土相对于同一结构内另外一部分混凝土发生膨胀或收缩。这种情况通常发生在大体积混凝土中，由于混凝土的热传导性较差，因此在结构内部可以形成较大的温度梯度。这种情况也可能发生在配筋率较高的混凝土结构中，配筋对其周围的混凝土形成约束。
2，外部约束：混凝土结构受到外部因素的约束。外部约束可以进一步分成为“端约束”和“连续边约束”两类。
混凝土结构受到的约束往往是比较复杂的，很多情况下是多种不同约束共同作用于混凝土结构。
内部约束 内部约束是由于混凝土结构内部存在较大的温度梯度引起的，这种约束通常只会出现在大体积混凝土中。例如在大体积混凝土基础浇筑过程中，表面温度已经冷却到环境温度，而核心部分的混凝土可能刚刚过了温度峰值，因此表面混凝土的收缩变形比核心混凝土的收缩变形（核心混凝土甚至还在膨胀过程中）大，核心混凝土对表面混凝土构成约束，这种情况可能导致结构内部出现开裂并影响钢筋与混凝土的结合强度。 模板对混凝土结构具有保温作用，因此可以降低混凝土内部的温度梯度，从而减少开裂。为了达到这样的效果，必须要等到混凝土核心部分的温度峰值已经过去，温度梯度已经被显著降低后才能拆模。
需要注意的是，如果配筋率太高也会对其周围混凝土的冷却收缩形成约束，从而出现开裂。特别要提醒的是，如果局部配筋过密，即使总配筋率满足规范要求，也会在局部出现开裂，这一点要引起高度的重视。
外部约束 端约束 单纯的端约束会在混凝土结构的轴向（约束位于轴向两端）产生均匀分布的张应力，如果配筋率没有满足最低要求，会在钢筋屈服点的位置出现一条主开裂。如果配筋率满足要求，结构上会出现一系列分布均匀的受控开裂。图1是端约束开裂示意图。
通常情况下，第一条裂缝都出现在施工缝处，因为新旧混凝土的结合强度一般都比混凝土结构的抗张强度低。如果收缩产生的应力能通过施工缝处的裂缝彻底释放，其他的部位就不会再出现开裂了。施工缝和结构界面尺寸突变的地方最容易产生应力集中，因此这两个部位出现开裂的可能性最大。
边约束 图2是典型的边约束开裂示意图。假设基础是刚性的，混凝土结构的下部受到约束而上部没有，因此上部会沿轴向收缩，下部受到约束不能一同收缩，因此出现水平张应力，结构中间位置受到水平张力的影响出现竖向开裂；两端受到水平张力的影响有向上翘曲的倾向，而受到基层的约束，两侧无法自由向上翘曲，因此产生了一个垂直应力，水平应力和垂直应力共同作用，导致两侧出现斜向开裂和水平开裂。
配筋率和配筋的位置可以有效减轻边约束导致的开裂。
在工程实践中，由于基层并不一定是完全刚性的，所提供的约束不一定能完全限制混凝土结构两端的翘曲，因此中心点两侧的开裂形式会发生变化。其他一些因素，如结构上预留的排水口和其他预留的孔、槽等，都会影响混凝土结构内部应力的分布，从而改变开裂模式。
端约束和边约束同时存在 图3是两端约束和边约束同时存在时，混凝土结构开裂的示意图。这时竖向开裂是贯穿的，水平开裂消失了，斜向开裂依然存在。
图4是单端约束和边约束同时存在时，混凝土结构开裂示意图。竖向开裂不会贯穿，受到约束的一端不会出现水平开裂，没有受到约束的一端会出现较严重水平开裂。
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