石灰巖主要是在淺海的環境下形成的。石灰巖按成因可劃分為粒屑石灰巖（流水搬運、沉積形成）、生物骨架石灰巖和化學、生物化學石灰巖。按結構構造可細分為竹葉狀灰巖、鮞粒狀灰巖、豹皮灰巖、團塊狀灰巖等。石灰巖的主要化學成分是CaCO3易溶蝕，故在石灰巖地區多形成石林和溶洞，稱為喀斯特地形。
石灰巖結構較為複雜，有碎屑結構和晶粒結構兩種。碎屑結構多由顆粒、泥晶基質和亮晶膠結物構成。顆粒又稱粒屑，主要有內碎屑、生物碎屑和鮞粒等，泥晶基質是由碳酸鈣細屑或晶體組成的灰泥，質點大多小於0.05毫米，亮晶膠結物是充填於巖石顆粒之間孔隙中的化學沉澱物，是直徑大於0.01毫米的方解石晶體顆粒；晶粒結構是由化學及生物化學作用沉澱而成的晶體顆粒。
