大理石：
大理石也叫变质或重新结晶的石灰石。真正的大理石是一种方解石质的变质岩石，且具有晶体结构。大理石是根据地区性石材的变质作用由石灰石衍生而来，一般含有大块的、质地粗糙的结晶体，其中方解石的成分占99%以上。结晶体用肉眼可见，尤其是在其断面上。
大多数典型的石灰石孔隙密度小于1%，大理石与之相比，密度要大的多。由于其具有晶体结构，许多大理石是半透明的，一般可视厚度超过30厘米，而非结晶状的石灰石则是不透明的。由于大理石产地及内部成分不同，天然石材的颜色各异。
而在建筑业，人们谈及的大理石通常是指包括石灰石、白云石和蛇纹石在内的多种石材。美国大理石协会规定：用于商业的所有具有天然石灰质且能抛光出亮度的岩石都称为大理石，包括白云石和蛇纹石。
石灰石：
石灰石也叫方解石、碳酸钙，其摩氏硬度值（MOH）为3.0
石灰石是一种含有单个方解石矿物成分的岩石，方解石成分占95%，其含有的另外少量矿物质有白云石、菱铁矿、石英、长石、云母以及能够体现石材颜色的粘土矿物质。成分纯净的石灰石是白色的。褐铁矿和菱铁矿使石灰石产生黄褐色的图案和颜色，如血红色、海绿色、亚氯酸盐绿、沥青灰直至黑色。
产自海水中的石灰石由动植物的骨骼碎片、石灰质泥的物理变化以及海水中的有机物等多种成分构成。这些有机物死后，碳酸盐在海水中被溶解，堆积在海底，逐渐形成碳酸钙及贝壳质组织。通常石灰石被切割后，会发现在石材内部存在完整无缺或被破坏了的生物化石。
除非石灰石形成暗礁，一般来说，产自海中的石灰石都有层状结构。其组织结构或许致密，或许有颗粒状的孔隙。