Le calcaire pur est composé de deux minéraux : le carbonate de calcium et le carbonate de calcium-magnésium. La formule chimique du carbonate de calcium est CaCO3. La formule chimique du carbonate de calcium-magnésium est CaMg(CO3)2.
Le carbonate de calcium est communément appelé calcite, et le carbonate de calcium-magnésium est communément appelé dolomite. Dans la nature, les gisements de calcaire sont très rarement composés de calcite pure ou de dolomie pure, bien que de tels gisements aient été trouvés.
Selon la définition académique du calcaire, toute roche sédimentaire contenant au moins 50 % de calcite et de dolomie est considérée comme du calcaire. Selon la définition commerciale commune, la roche sédimentaire doit contenir au moins 80 pour cent de calcite et de dolomite pour être définie comme calcaire.
