Le calcaire peut se former par évaporation, comme c'est le cas pour les stalactites et stalagmites dans les grottes, ou par accumulation de carbonate de calcium dans les milieux marins. Le calcaire est une roche sédimentaire biologique ou chimique, selon sa méthode de formation.
Les formations calcaires créées par évaporation sont des roches sédimentaires chimiques, également connues sous le nom de travertin. Ils se forment lorsque des gouttelettes contenant du carbonate de calcium s'échappent des plafonds des grottes et s'évaporent. Comme chaque gouttelette évaporée laisse derrière elle une petite quantité de carbonate de calcium, une stalactite se forme. Si des gouttelettes tombent sur le sol puis s'évaporent, une stalagmite s'étend vers le haut à mesure que le carbonate de calcium commence à s'accumuler. De nombreuses grottes sont remplies de ces dents calcaires caractéristiques.
Le calcaire sédimentaire biologique se forme le plus souvent dans les eaux marines chaudes et peu profondes dans les zones comprises entre 30 degrés de latitude nord et 30 degrés de latitude sud. Ce type de calcaire se forme lorsque les organismes marins avec des coquilles et des squelettes de carbonate de calcium meurent et s'accumulent couche par couche. Finalement, avec une pression et un temps considérables, ce sédiment de carbonate de calcium durcit en calcaire. Ces types de roches contiennent souvent des fossiles. Une méthode moins courante de formation de calcaire est l'accrétion directe de carbonate de calcium à partir d'eau salée ou d'eau douce.