石灰石的主要成分是碳酸鈣。碳酸鈣是由鈣離子和碳酸根離子結合生成的，所以是鈣鹽也是碳酸鹽。碳酸鈣(CaCO3)是一種難溶於水的白色固體。石灰和石灰石是大量用於建築材料、工業的原料。在自然界中，大理石、石灰石、方解石、白坐、蛋殼、珍珠等物質的主要成分均為碳酸鈣。
石灰石在800℃以下的範圍內，微晶體石灰石的平均熱膨脹係數為（4.5~5.0)×10-6/℃，而粗晶體則增加到10.1×10-6/℃。石灰石的加熱實驗在石灰生產中有很重要的意義。在石灰石的分解點以下的800℃時石灰石結晶體內產生膨脹，在高度結晶化的石灰石中會形成裂紋，而那些晶體更大的通過加熱會由破裂而成粉末，對於結晶發育很好、含有許多緻密方解石的石灰石粉化較嚴重。
碳酸鈣是石灰石的主要組成部分，石灰石是生產玻璃的主要原料。石灰和石灰石大量用做建築材料，也是許多工業的重要原料。碳酸鈣可直接加工成石料和燒製成生石灰。石灰有生石灰和熟石灰。
生石灰的主要成分是CaO，一般呈塊狀，純的為白色，含有雜質時為淡灰色或淡黃色。生石灰吸潮或加水就成為消石灰，消石灰也叫熟石灰，它的主要成分是Ca(OH)2。熟石灰經調配成石灰漿、石灰膏、石灰砂漿等，用作塗裝材料和磚瓦粘合劑。水泥是由石灰石和黏土等混合，經高温煅燒製得。
石灰石燒加工製成較純的粉狀碳酸鈣，用做橡膠、塑料、紙張、牙膏、化粧品等的填充料。石灰與燒鹼製成的鹼石灰，用作二氧化碳的吸收劑。生石灰用作乾燥劑和消毒劑。農業上，用生石灰配製石灰硫黃合劑、波爾多液等農藥。土壤中施用熟石灰可中和土壤的酸性、改善土壤的結構、供給植物所需的鈣素。用石灰漿刷樹幹，可保護樹木。
