石膏类模型材料的凝固是半水硫酸钙转变为二水硫酸钙的过程。半水硫酸钙溶解度低，为0.9g／100ml，与水混合后转变为二水硫酸钙，二水硫酸钙的溶解度更低，为0.2g／100ml，很快形成过饱和溶液。在过饱和溶液中析出晶体，然后以此晶体为中心析出二水硫酸钙的整体晶体，彼此交织成网，成为致密坚硬的固体。