岩石呈浅灰至灰白色;粒状结构,细至粗粒,有时呈巨晶结构;常为块状构造,有时见原生条带、球粒和球体构造。碳酸岩化学成分变化较大,多数岩石富CaO和CO2,SiO2很低,稀土元素含量较高,以铈族稀土元素为主,族稀土元素几乎不存在,Nb2O3含量普遍高于TaO3含量。碳酸岩与沉积碳酸盐岩化学成分差别很大,沉积碳酸盐岩通常富含SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、K2O、Na2O、SrO和P2O5,而CaO和CO2含量一般相对较低。主要组成矿物为方解石、白云石及铁白云石,偶尔见菱铁矿。此外,还富含多种(180种左右)次要矿物和副矿物,如辉石类、金云母、磷灰石、天青石、铈族稀土氟碳酸盐矿物、磁铁矿、铌钽矿物、铀钍矿物、萤石、碳硅石等。一般根据所含碳酸盐矿物分为:方解石碳酸岩、白云石碳酸岩、铁白云石碳酸岩和菱铁矿碳酸岩等。