石灰岩主要由方解石组成，常含有白云石和少量菱镁矿、菱锰矿、粘土矿物、燧石，此外，还有海绿石、绿泥石以及石英、黄铁矿，各种岩矿碎屑物和有机质等。纯质石灰岩化学成分为 CaCO3，含量接近方解石的理论成分，其中CaO 56.04％；CO2 43.96％。石灰岩的颜色随所含杂质的不同而变化，通常为浅灰色、深灰色或灰黑色。纯质石灰岩呈青灰色、断面呈浅灰色。变质重结晶石灰岩称为大理岩；一部分方解石被白云石交代的石灰岩称为白云石化灰岩；主要由浮游海藻微体化石组成的一种白色疏松的土状碳酸钙称为白垩。

石灰石被广泛使用。在冶金工业中用作熔剂，主要作为黑色和有色冶金的辅助原料；在化学工业中，是制造电石(电石用于制造乙炔，是合成纤维、塑料、合成橡胶等有机合成工业的基础原料)、纯碱、轻质碳酸钙和漂白粉的重要原料；在建材工业中，它是生产水泥和石灰的主要原料。石灰石色泽好，结构致密，也可用作装饰石。在农业上，石灰石矿石粉或烧成生石灰用于中和酸性土壤和作为畜禽的矿物饲料，还用于玻璃、陶瓷、制糖、造纸、印刷业和环境保护。