主要是化石碳酸盐岩石学。近代研究说明碳酸盐岩的生成经常与生物作用有关，这包括造粒（骨骼颗粒、鲕粒、粪粒、核形石、凝块石等）、造泥（藻或无脊椎动物骨骼的分解产物是现代灰泥的主要来源）、造架（珊瑚、叠层石、海绵等形成岩石格架）等作用。碳酸盐岩的改造亦经常与生物化学作用有关，生物的碳酸钙骨骼所含成分（如镁）及结构（方解石、霰石等）在地史中有演变。它们通过溶解、交代、重结晶等对成岩作用发生影响。这是造成古代碳酸盐岩成岩作用与现代不同的一个重要原因。钙质化石现被视为重要的岩石成因标志，薄片中研究化石则成为确定古碳酸盐沉积环境最好的方法之一。
