石灰岩大多为浅海成因，多形成于潮上带或浅部潮下带，少数石灰岩形成于深海、浊流或湖泊环境中。不同的沉积环境形成不同类型的灰岩，如竹叶状灰岩形成于受强烈波浪和水流作用的浅水环境中，沉积时灰泥成分被水流冲洗走，而内碎屑被亮晶方解石胶结。亮晶生物碎屑灰岩一般形成于潮间和潮下带。泥晶灰岩经常形成于低能的浅水瀉湖、陆棚及深水的滨外盆地环境中。鲕粒灰岩形成于温暖浅水、中等扰动的浅滩、潮汐沙坝、潮汐三角洲或瀉湖环境中。

石灰岩的分布受古地理环境制约，高质量的石灰岩通常赋存于特定的地层，如东北、东北、华北地区的石灰岩产于中奥陶系马家沟组，中南、华东、西南地区的产于石炭、二叠、三叠纪地层，西北、西藏地区石灰岩多产于志留、泥盆纪地层，华东、西北及长江中下游的石灰岩多产于奥陶纪地层。

石灰岩具有导热性、坚固性、吸水性、不透气性、隔音性、磨光性、胶结性以及可加工性等优良性能。既可直接利用原矿，也可深加工应用。主要用于水泥生产和建筑骨料，同时还可用作制作纯碱、漂白剂、澄清剂、吸附剂、化肥、建筑涂料、塑料填料、橡胶填料以及工业熔剂。随着石灰岩相关的高值化利用技术发展，石灰岩的应用领域将进一步拓展，更好服务于国民经济和社会的发展。