O calcário puro é constituído por dois minerais componentes: carbonato de cálcio e carbonato de cálcio-magnésio. A fórmula química do carbonato de cálcio é CaCO3. A fórmula química do carbonato de cálcio-magnésio é CaMg (CO3) 2.
O carbonato de cálcio é comumente conhecido como calcita e o carbonato de cálcio-magnésio é comumente conhecido como dolomita. Na natureza, os depósitos de calcário raramente são compostos de calcita pura ou dolomita pura, embora tais depósitos tenham sido encontrados.
De acordo com a definição acadêmica de calcário, qualquer rocha sedimentar com pelo menos 50 por cento de calcita e dolomita é considerada calcário. De acordo com a definição comercial comum, a rocha sedimentar deve conter pelo menos 80 por cento de calcita e dolomita para ser definida como calcário.