Mermer, kireçtaşının yüksek sıcaklık ve basınca maruz kalmasıyla oluşan metamorfik bir kayadır. Mermer bu koşullar altında oluşur, çünkü kireçtaşını oluşturan kalsit yeniden kristalleşir ve kabaca eş tanecikli kalsit kristallerinden oluşan daha yoğun bir kaya oluşturur.
Mermerin sergilediği renk çeşitliliği, metamorfizma sırasında kalsit ile birleşen küçük miktarlardaki safsızlıkların bir sonucudur. Mermer yüzeysel olarak kuvarsite benzer görünse de, bir mermer parçası metal bir bıçakla çizilebilir ve mermer seyreltik hidroklorik asitle temas ettiğinde fışkırır.