El mármol es una suave roca metamórfica que se forma en los bordes de las placas tectónicas, donde la piedra caliza está expuesta al metamorfismo regional. El calor y la presión de la zona metamórfica obligan a la calcita dentro de la piedra caliza a recristalizarse y fusionarse en la clásica consistencia de mármol.
El mármol comienza como piedra caliza cerca de los bordes de las placas tectónicas. A medida que la subducción crea altas presiones y temperaturas alrededor de la piedra caliza, la calcita y otros minerales dentro de la piedra comienzan una transformación metamórfica. Los fósiles y otros restos orgánicos atrapados en la piedra caliza se descomponen a nivel molecular y se reconstituyen en pequeños cristales de calcita. Los cristales de calcita se expanden a medida que persisten las condiciones metamórficas, alcanzando finalmente varios milímetros de diámetro. A medida que crecen, los cristales se entrelazan para formar una matriz de roca estable que mantiene unida al mármol. Este proceso sustituye la foliación, o proceso de peeling, común a otras piedras metamórficas.
Otro tipo de mármol llamado "mármol dolomita" se forma cuando la dolomita está expuesta al metamorfismo de contacto, que puede tener lugar lejos del límite de una placa. Este proceso es similar a la formación de mármol normal, pero a menudo ocurre cerca de las intrusiones graníticas calientes. Como resultado, el mármol dolomita rara vez forma los extensos depósitos típicos de la mayoría de los mármoles.
