根据石膏种类的不同，石膏基自流平的胶凝材料主要采用α半水高强石膏、建筑石膏以及硬石膏。
高强石膏基自流平砂浆：
石膏基自流平材料的强度相对于水泥基自流平材料低，耐水性较差，主要以“底层自流平材料”的形式用于室内。
采用α-高强石膏作为自流平材料的基材，可显著提高材料强度，比如，用天然石膏制得2h抗压强度超过14MPa的高强石膏。目前工业副产石膏采用丁二酸、马来酸酐和丁二酸钠等制备α-高强石膏的技术日益成熟，而将高强石膏用于自流平材料如今已普遍成熟，主要还是归功于高强石膏优异的力学性能。
建筑石膏自流平砂浆：
石膏特有保温隔热性、吸声性能、防火性能，且具有赋形性优良，装饰美观等优点，从而越来越受到建筑行业的青睐。然而建筑石膏自流平砂浆的缺陷往往使其应用受到限制，尤其是受杂质影响的工业副产石膏，需通过掺入减水剂、水泥等提高石膏自流平材料的抗压强度和抗折强度。
在2%水泥作用下掺入聚羧酸醚减水剂，可发现减水率从19.4%增长到41.9%，石膏强度大幅度提高。减水剂可在不降低石膏浆体流动性的同时减少拌合用水量，提高石膏硬化体的结构密实度和力学性能。随着石膏专用减水剂快速发展，促进了建筑石膏自流平材料的推广及应用。影响减水剂效果的主要因素为晶体表面吸附，萘系和三聚氰胺系减水剂在β-半水石膏表面的吸附属于物理吸附，而聚羧酸系减水剂属于化学吸附。然后由于不同种类的工业副产石膏的杂质影响，减水剂使用效果不同，必须加大力度开发和研究石膏专用减水剂。
硬石膏自流平砂浆：
硬石膏主要来源于天然石膏、氟石膏和高温煅烧二水石膏，硬石膏水化活性差和硬化体强度低，必须通过粉磨、热处理和添加激发剂改性。前一般采用激发剂改变CaSO4溶解度或溶解速度，加快CaSO4·0.5H2O的生成速率，增加硬石膏水化硬化能力和缩短凝结时间。激发剂主要包括：各种硫酸盐（K2SO4、Na2SO4、Al2（SO4）3、FeSO4、CuSO4、明矾等）、碱性激发剂（水泥、石灰等）和其他盐类激发剂（K2Cr2O4和K、Na2Cr2O4）。
硬石膏活性与激发剂种类、分散度和自身的表面缺陷等有关。利用复合激发剂、减水剂、保水剂、掺合料、骨料、纤维和减缩剂等制备的硬石膏自流平砂浆，其抗压强度和抗折强度分别达到16.7MPa和7.3MPa，粘结强度达0.57MPa，收缩率为0.045%，性能符合日本住宅公团标准要求。
