Đá vôi sinh ra từ sự tích tụ các mảnh vụn hữu cơ của vỏ sò, phân, tảo và san hô hoặc từ canxi cacbonat hòa tan lắng đọng dưới đáy biển. Nó chủ yếu được tạo thành từ canxi cacbonat ở dạng khoáng, canxit. Đá vôi thường hình thành trong môi trường biển nông, trong, ấm.
Đá vôi đôi khi hình thành trong nước ngọt và nó cũng hình thành trong các hang động do bay hơi. Khi nước bay hơi, bất kỳ canxi cacbonat nào hòa tan trong nó sẽ được lắng đọng tại vị trí đó. Nếu nước bốc hơi trên trần hang, nó dần dần tạo thành thạch nhũ, ngược lại, nếu rơi xuống sàn trước, nó sẽ tạo thành măng đá.
