方解石在自然界分布極廣   。
在淺海或湖泊中常常沉積形成廣大的石灰?guī)r層。
地下水可溶蝕石灰?guī)r，也可以重新形成方解石，如石鐘乳、石筍、石灰華等。在土壤中活動的地下水在潛水面附近，常形成沿一定水平面分布的方解石結(jié)核，地質(zhì)工作者習(xí)慣稱為鈣質(zhì)結(jié)核。
在熱液活動中常形成含礦或不含礦的方解石脈。在晶洞中，常有良好晶體。
在巖漿作用形成的碳酸鹽中，方解石常占80%左右。
此外，方解石還作為碎屑沉積巖的膠結(jié)物，基性巖漿巖蝕變后的礦物等參加到各種巖石中去。由于地下水活動，各種巖石的裂隙中也經(jīng)常充填有方解石脈。
由沉積作用形成的石灰?guī)r，在區(qū)域變質(zhì)或接觸變質(zhì)作用中，其中的方解石常常再結(jié)晶形成晶粒比較粗大的方解石集合體——大理巖。