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。化学成分特殊，与一般硅酸盐岩浆岩相比，富CaO及CO2，贫SiO2及Al2O3;与沉积碳酸盐岩相比，富SiO2及Fe、Mg、Al、Ti、P等的氧化物，而CaO及CO2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。碳酸岩主要呈中心型侵入杂岩体产出，产状有中心岩株体、环状、锥状及放射状岩墙、岩床、岩流及岩被等。已知中心岩株由顶到底达 1万米。碳酸岩常发生强烈分离结晶作用、熔离作用和碱交代作用。碳酸岩的分布与深断裂有关，主要产于古老地台边缘断裂系及褶皱带内中间地块断裂带。空间上它经常与碱性岩-超基性杂岩体或金伯利岩共生。除南极洲外，所有大陆都有碳酸岩的分布。