水分是石灰性土壤的重要組成部分。施工中，土中的水分引起石灰與土的物理化學相互作用，以滿足石灰土形成強度的需要；水分使灰土在壓實過程中具有壹定的塑性，從而可以碾壓到要求的壓實度；水分使石灰土在固化過程中具有壹定的濕度，滿足了強度形成過程中對水分的需要。因此，最佳含水量也是控制石灰土施工質量的關鍵指標。
理論上，灰土的最佳含水量是素土最佳含水量、攪拌時蒸發所需的水和石灰反應所需的水之和。不同土質、不同石灰用量的灰土，其最佳含水量不同，需要通過實驗得出。當石灰土在最佳含水量下碾壓時，可獲得最大的密實度。在攪拌過程中和碾壓開始時，應分別測試含水量。碾壓時，混合料的含水量可略高於最佳含水量0.5% ~ 1%，這是為了彌補碾壓時的水分損失。含水量過大不僅會影響灰土可能的密度和強度，還會顯著增加灰土的幹縮，導致結構層出現幹縮裂縫。如果含水量過小，也會影響灰土可能的密度和強度。