大理石

大理石也叫變質或重新結晶的石灰石。真正的大理石是一種方解石質的變質巖石，且具有晶體結構。大理石是根據地區性石材的變質作用由石灰石衍生而來，一般含有大塊的、質地粗糙的結晶體，其中方解石的成分占99%以上。結晶體用肉眼可見，尤其是在其斷面上。

大多數典型的石灰石孔隙密度小于1%，大理石與之相比，密度要大的多。由于其具有晶體結構，許多大理石是半透明的，一般可視厚度超過30厘米，而非結晶狀的石灰石則是不透明的。由于大理石產地及內部成分不同，天然石材的顏色各異。

而在建筑業，人們談及的大理石通常是指包括石灰石、白云石和蛇紋石在內的多種石材。美國大理石協會規定：用于商業的所有具有天然石灰質且能拋光出亮度的巖石都稱為大理石，包括白云石和蛇紋石。

石灰石

石灰石也叫方解石、碳酸鈣，其摩氏硬度值(MOH)為3。

石灰石是一種含有單個方解石礦物成分的巖石，方解石成分占95%，其含有的另外少量礦物質有白云石、菱鐵礦、石英、長石、云母以及能夠體現石材顏色的粘土礦物質。成分純凈的石灰石是白色的。褐鐵礦和菱鐵礦使石灰石產生黃褐色的圖案和顏色，如血紅色、海綠色、亞氯酸鹽綠、瀝青灰直至黑色。

產自海水中的石灰石由動植物的骨骼碎片、石灰質泥的物理變化以及海水中的有機物等多種成分構成。這些有機物死后，碳酸鹽在海水中被溶解，堆積在海底，逐漸形成碳酸鈣及貝殼質組織。通常石灰石被切割后，會發現在石材內部存在完整無缺或被破壞了的生物化石。

除非石灰石形成暗礁，一般來說，產自海中的石灰石都有層狀結構。其組織結構或許致密，或許有顆粒狀的孔隙。

白云石

白云石的主要成分為碳酸鎂鈣，摩氏硬度值(MOH)在3.5到4之間。

白云石礦主要成分為碳酸鈣和碳酸鎂。這種石材在外觀上看來非常接近石灰石，事實上，在發現石灰石沉積物的地區，也會經常發現白云石。大多數白云石的沉積物含有一定比例的石灰石。區別白云石的重要依據是巖石中白云石礦物質的含量不少于50%。另外，白云石是多孔性石材。因構成白云石的化學成分對酸性物質不敏感，白云石具有更佳的耐候性。

一般說來，人們通常用硬度測試法和酸性測試法這兩種方法來區別石灰石和白云石。