Et kalksteinsreservoar er dannet av kalkrester etter levende organismer, sedimentert i et marint miljø. Viktige mineraler er kalsitt og aragonitt, som begge er ulike krystallformer av kalsiumkarbonat. I den sørlige Nordsjøen finner en flere kalksteinsreservoar, blant andre Ekofisk, Tor og Valhall. Over halvparten av petroleumsreservene i verden finnes i kalksteinsreservoar.