Le carbonate de calcium réagit avec l'acide chlorhydrique pour former du chlorure de calcium, de l'eau et du dioxyde de carbone. La réaction entre ces deux composés nécessite deux parties d'acide chlorhydrique pour une partie de chlorure de calcium. Cette réaction est assez rapide et énergique à des concentrations élevées, en grande partie en raison de la forte affinité des ions calcium pour les ions chlorure.
Ces deux composés sont ioniques, avec un ion hydrogène lié à un ion chlorure dans l'acide chlorhydrique et un ion calcium lié à un groupe carbonate dans le carbonate de calcium. Le groupe carbonate est en fait du carbone et de l'oxygène liés par covalence, mais le carbonate de calcium dans son ensemble est ionique. Deux ions chlorure se lient à un ion calcium. La haute affinité des ions hydrogène pour l'oxygène sépare le groupe carbonate, se liant de manière covalente avec un ion oxygène pour former une molécule d'eau. Le groupe carbonate, dépourvu d'un ion oxygène, devient une molécule neutre de dioxyde de carbone.
L'acide gastrique est l'acide chlorhydrique, donc le carbonate de calcium est couramment utilisé comme antiacide car les produits de cette réaction sont inoffensifs pour l'homme. Le corps utilise un composé quelque peu similaire, le bicarbonate, pour neutraliser lui-même l'acide gastrique. L'acide chlorhydrique est également un composant des pluies acides. Cela peut provoquer une forte érosion du calcaire, qui est en grande partie composé de carbonate de calcium.
