Đá vôi chủ yếu được làm từ canxit và đôlômit; chất trước bao gồm canxi, carbon và oxy, trong khi chất thứ hai bao gồm canxi và magiê. Tùy thuộc vào loại đá vôi, các khoáng chất và nguyên tố khác có thể được bao gồm.
Để một tảng đá là đá vôi theo nghĩa địa chất, nó phải chứa ít nhất 50% canxit và dolomit kết hợp và 50% hoặc ít hơn các nguyên tố khác. Đá vôi thương mại chứa 80% canxit và dolomit và 20% các nguyên tố khác.
Đá vôi có thể được phân loại thành nhiều loại khác nhau. Đá vôi canxit có hơn 90 phần trăm canxit và ít nhất 10 phần trăm dolomit, trong khi đá vôi dolomitic phải chứa 10 đến 50 phần trăm dolomit và đá vôi canxi phải có 10 đến 50 phần trăm canxit. Đá vôi chứa hơn 90% dolomit là đá vôi dolomit.