Les calcaires sont des roches sédimentaires principalement composées de calcite (carbonate de calcium de formule chimique CaCO3). Ils font effervescence avec l’acide. Les calcaires proviennent en très grande partie de l’activité directe ou indirecte des êtres vivants (accumulation de coquilles, squelettes, tests macro ou microscopiques, constructions récifales, concrétions algaires, etc.), mais aussi de phénomènes de précipitation d’origine chimique ou biochimique.
Mis à part quelques cas particuliers tels que les calcaires lacustres (calcaires de Beauce, par exemple), les calcaires des sources pétrifiantes ou les calcaires issus de concrétions localisées, la plupart des calcaires sont d’origine marine. Les calcaires oolithiques ont une origine principalement chimique. Les calcaires coquilliers, riches en fossiles, les calcaires oolithiques, la craie, les stromatolites (voir ce terme),... sont des exemples courants de roches carbonatées.
Leur observation microscopique détaillée, que ce soit en lumière naturelle (LPNA) ou en lumière polarisée (LPA), permet d'analyser leurs constituants, d'observer des traces d'êtres vivants du passé, entiers ou sous forme de fragments, et de comprendre certains aspects de la formation des calcaires.
Les marnes sont des roches sédimentaires mixtes, composées d’un mélange, en proportions variables, d’argile et de calcaire.