Le calcaire provient soit de l'accumulation de débris organiques de coquillages, de matières fécales, d'algues et de coraux, soit du dépôt de carbonate de calcium dissous sur le fond marin. Il est principalement constitué de carbonate de calcium sous forme de minéral, calcite. Le calcaire se forme généralement dans des environnements marins clairs, chauds et peu profonds.
Le calcaire se forme parfois dans l'eau douce, et il se forme également dans les grottes par évaporation. Lorsque l'eau s'évapore, tout carbonate de calcium dissous dans celle-ci se dépose sur le site. Si l'eau s'évapore au plafond d'une grotte, elle forme progressivement des stalactites, alors qu'elle forme des stalagmites si elle tombe d'abord au sol.