自20世纪50年代以来，随着材料科技的发展，基于工程建设的需求和环境保护的需要，以美国为代表的一些国家开始大力研究土壤固化材料。初期他们从石灰水泥等无机固化剂入手，诸如Ｒawas 等将人造火山灰和石灰水泥用于膨胀土的改良，Bell等将水泥类土壤固化剂应用于黏土加固，进一步提出将煤灰粉与石灰混合使用可以有效减少固化过程中引起的土体开裂问题，另外还对向石灰水泥中添加PFA与Miller等添加剂展开了研究。随后，越来越多的有机类以及生物酶类材料进入土壤固化领域，如Attom 等利用橄榄油榨油残渣燃烧产物改良膨胀土膨胀特性; Yönter 等研究了不同类型土壤与聚乙烯醇( PVA) 的相互作用; Khatami 等将植物萃取物等用于提升固化土土体强度。随着大量的研究，目前已经制造出很多商业化成品，如美国帕尔玛公司生产的固化酶，贝塞尔公司生产的贝塞尔液态有机高分子土壤固化剂(BS－100浓缩型和TS－100加强型) ，德克萨斯土壤控制国际公司生产的TOP－SEA系列液态土壤稳定剂等。国内在土壤固化材料方面的研究则较晚，大体上于20世纪80年代起步。近年来，我国学者在借鉴国外研究经验的基础上，结合我国土壤特性与特点，也做了大量研究工作，如: 梁文泉等将改性二氧化硅、活性铝和铁通过配比得到一种灰白粉末状土壤稳定剂;黄晓明等以石灰、水泥、硅酸盐矿渣为主要材料，并添加马来酸、碳酸钠、氢氟酸、三乙醇胺等不同类型的添加剂，得到一种适用于黏土的土壤稳定剂; 尚路等研制出一种可用于膨胀土改性的离子型土壤固化剂，这种固化剂可破坏土壤双电层，使其利于压实等。目前虽然与国外尚有较大差距，但也有部分产品已得到实际应用，如NCS系列、硫酸盐系列等。

不同类型的土壤固化剂与土壤作用的机理各不相同，但其本质都是通过固化剂的添加改变土体架构，增强土壤颗粒相互作用，进而提升土体强度。无机类土壤固化剂对于无机类土壤固化剂，该类材料一般为固体粉末，以石灰、水泥、矿渣和硅酸盐等为主要成分。该类材料与水接触后可发生水化反应，产生水化硫酸钙、水化硅酸钙等凝胶产物，该产物部分与土壤中矿物活性成分络合连接土壤颗粒，部分通过自身固化生产骨架结构，进而固化土体，石灰固化土稳定土壤。此外，无机类土壤固化剂与水作用后会释放钙、镁、铝等高价阳离子，它们会与土壤胶体颗粒吸附层中的低价钠离子或钾离子发生离子交换，减弱土壤胶体颗粒中双电层的厚度，破坏土壤颗粒表面的吸附水膜，进而降低土壤胶体颗粒间的排斥作用，促进土颗粒间的凝结。

由于水的存在,经过一系列的溶解、电离效果使土粒周围的阳离子形成双电层结构,使得土壤变成溶胶体。这样的胶体具有一定的稳定性,但相互间的效果力较弱,所以土壤的强度比较差。为了固化土壤,必须将土壤中的水除掉,阻挠这一系列的溶解、电离效果发作。处理水的方法有两种:一种是将游离水转化为结晶水。生成的结晶水合物具有 胶凝的性质,可以堵塞土块中的各种毛细管道.防止进入水分再一次损坏固化土的结构。二种处理水的方法是损坏土粒外表的亲水性质,削弱土粒与水之间的效果力,使用施压和引流等措施除掉土壤中的水分。

土壤固化剂比传统的水泥、石灰等土壤固化材料具有更好的性能和经济、环境效益。还能解决水泥、石灰、粉煤灰等胶凝材料在土壤加固时难以解决的一些特殊问题，具有独特的土壤固化效果和广泛的实用性，已经被广泛应用于公路的基层及底基层、水利护坡等工程建设当中。