方解石是结晶的碳酸盐，其母岩是石灰岩。在各种地质作用中均能形成，一般是沉积作用，有大气降水成因，也有火山热液作用沉积的（这个也有人算变质的）。
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在泉水中可沉积出石灰华，在火成岩内亦常为次生矿物，在玄武岩流的杏仁孔穴中，沉积岩之裂缝内常有方解石充填而成细脉，或透过生物学作用，以贝壳或岩礁的方式产出。 方解石也是分布最广的矿物之一，是组成石灰岩和大理岩的主要成分。在石灰岩地区，溶解在溶液中的重碳酸钙在适宜的条件下沉淀出方解石，形成千姿百态的钟乳石、石笋、石幔、石柱等自然景观。变种有钴方解石、镁方解石、铁方解石等。