原子反应堆主要防护X射线、射线和中子射线，防护物质的密度越大，防护性能越好。对于X射线和射线若采用铅、锌、钢铁等密度大的材料，虽防护效果好，但价格昂贵。对于中子射线，不但需要重元素，而且需要充分的轻元素，氢是较轻的元素，具有优良的防护效果。

作为一种较好的防护材料，应当由轻元素和重元素适当组合的材料制成，混凝土正好具备表观密度大，含有许多结合水的材料，防辐射混凝土是用普通混凝土和密度很大的重集料配制而成，是一种表观密度大并含有大量结合水的混凝土。一般可由相对密度较大的重晶石(硫酸钡)或各种铁矿石作为集料配制。

防辐射混凝土不同于普通水泥混凝土，不但表观密度大，含结合水多，而且要求导热系数较高(使局部的温度升高小)、热膨胀系数低(使由于温升而产生的应变小)、干燥收缩率小(使温差应变小)，还要求混凝土具有良好的均质性，不允许有空洞、裂缝等缺陷，具有一定的结构强度和耐火性。