Kalkstein kann durch Verdunstung entstehen, wie es bei Stalaktiten und Stalagmiten in Höhlen der Fall ist, oder durch die Ansammlung von Kalziumkarbonat in Meeresumgebungen. Kalkstein ist je nach seiner Entstehungsmethode entweder ein biologisches oder ein chemisches Sedimentgestein.
Kalksteinformationen, die durch Verdunstung entstanden sind, sind chemische Sedimentgesteine, die auch als Travertin bekannt sind. Sie entstehen, wenn kalziumkarbonathaltige Tröpfchen durch Höhlendecken austreten und verdunsten. Da jedes verdampfte Tröpfchen eine kleine Menge Kalziumkarbonat hinterlässt, bildet sich ein Stalaktit. Fallen Tröpfchen auf den Boden und verdunsten dann, dehnt sich ein Stalagmit nach oben aus, während sich das Kalziumkarbonat anhäuft. Viele Höhlen sind mit diesen charakteristischen Kalksteinzähnen gefüllt.
Biologischer sedimentärer Kalkstein bildet sich am häufigsten in warmen, seichten Meeresgewässern in Gebieten zwischen dem 30. Breitengrad nördlich und dem 30. Breitengrad südlich. Diese Art von Kalkstein entsteht, wenn Meeresorganismen mit Kalziumkarbonat-Schalen und -Skeletten sterben und sich Schicht für Schicht ansammeln. Schließlich härtet dieses Kalziumkarbonat-Sediment mit großem Druck und Zeit zu Kalkstein. Diese Gesteinsarten enthalten oft Fossilien. Eine weniger verbreitete Methode der Kalksteinbildung ist die direkte Anlagerung von Calciumcarbonat aus Salz- oder Süßwasser.
