Kalkstein stammt entweder aus der Ansammlung organischer Ablagerungen von Muscheln, Fäkalien, Algen und Korallen oder aus gelöstem Kalziumkarbonat, das sich am Meeresboden ablagert. Es besteht hauptsächlich aus Kalziumkarbonat in Form von Mineral, Calcit. Kalkstein bildet sich im Allgemeinen in klaren, warmen, flachen Meeresumgebungen.
Kalkstein bildet sich manchmal in Süßwasser und er bildet sich auch in Höhlen durch Verdunstung. Wenn Wasser verdunstet, lagert sich darin gelöstes Calciumcarbonat an der Stelle ab. Wenn das Wasser an der Decke einer Höhle verdunstet, bildet es nach und nach Stalaktiten, während es Stalagmiten bildet, wenn es zuerst auf den Boden fällt.