碳酸钙具有三种主要的晶型（同质多象变体），其结构差异导致物理性质和应用领域显著不同。这是理解碳酸钙特性的核心。

1、方解石：

结构：三方晶系，稳定、常见的晶型。

形态：通常呈菱形六面体或偏三角面体。

特性：莫氏硬度较低（3），具有显著的双折射现象（透过方解石看到的物像是双重的），这是其光学特性的一大特点。方解石是石灰石和大理石的主要成分。

2、文石：

结构：正交晶系（斜方晶系），在高温高压下形成，或由某些生物（如珍珠、珊瑚）分泌。

形态：常呈针状、柱状或纤维状集合体。

特性：密度和硬度（3.5-4）略高于方解石，但在常压下不稳定，长期放置会缓慢转变为方解石（地质时间尺度）。生物成因的文石是珍珠和贝壳珍珠层的主要成分，赋予其优异的强度和韧性。

3、球霰石：

结构：六方晶系，不稳定、罕见的晶型。

形态：通常为微小的球形或片状聚集体。

特性：溶解度高，在室温水溶液中会逐渐转变为方解石或文石。通常在实验室特殊条件下或某些生物矿化过程中短暂出现。

总结对比：稳定性：方解石 > 文石 > 球霰石；生物亲和性/活性：文石常被认为更具生物活性，在某些医疗和生物材料中更受青睐。