石灰是一種含鈣無機材料，主要由氧化物和氫氧化物組成，通常為氧化鈣和/或氫氧化鈣。 它也是氧化鈣的名稱，它是煤層火災和火山噴出物中蝕變的石灰巖包體中的產物。 國際礦物學協會承認石灰是一種化學式為 CaO 的礦物。 石灰一詞起源于它最早用作建筑砂漿的用途，具有粘附或粘附的意思。

這些材料仍然大量用作建筑和工程材料（包括石灰石產品、水泥、混凝土和砂漿）、化學原料和制糖等用途。 石灰工業和許多由此產生的產品的使用可以追溯到舊世界和新世界的史前時代。 石灰廣泛用于與硫酸亞鐵一起處理廢水。

衍生出這些材料的巖石和礦物（通常是石灰石或白堊）主要由碳酸鈣組成。 它們可能會被切割、壓碎或粉碎并進行化學改變。 在高于 900 °C (1,650 °F) 的石灰窯中燃燒（煅燒）碳酸鈣，將其轉化為高腐蝕性物質生石灰、生石灰或生石灰（氧化鈣），并通過隨后加水，轉化為腐蝕性較低的物質 （但仍呈強堿性）熟石灰或熟石灰（氫氧化鈣，Ca(OH)2），其過程稱為石灰熟化。

當在農業環境中遇到該術語時，它通常指的是農業石灰，今天通常是碎石灰石，而不是石灰窯的產品。 否則它最常見的意思是熟石灰，因為更危險的形式通常被更具體地描述為生石灰或生石灰。

在石灰工業中，石灰石是對含有80%以上碳酸鈣或碳酸鎂的巖石的總稱，包括大理巖、白堊、鮞粒巖、泥灰巖等。 根據成分進一步分類為高鈣、泥質（粘土）、硅質、礫巖、鎂質、白云石和其他石灰巖。 不常見的石灰來源包括珊瑚、貝殼、方解石和鐵白云石。

石灰石是從采石場或礦山中提取的。 根據其化學成分和光學粒度測定法選擇的部分提取石在不同類型的石灰窯中以約 900 °C（1,650 °F）的溫度進行煅燒，以根據反應生產生石灰：

CaCO 3 碳酸鈣 → 加熱 CaO 氧化鈣 + CO 2 二氧化碳 {\displaystyle {\ce {{\overset {calcium~carbonate}{CaCO3}}->[][{\text{heat}} ]{\overset {calcium~oxide}{CaO}}+{\overset {carbon~dioxide}{CO2}}}}} 。

生石灰在使用前先水合，即與水化合，稱為熟石灰，故熟石灰又稱熟石灰，按以下反應制得：

CaO + H 2 O 水 ? Ca ( OH ) 2 氫氧化鈣 {\displaystyle {\ce {{CaO}+{\overset {water}{H2O}}->{\overset {calcium~hydroxide} {Ca(OH)2}}}}}。

干熟化是用剛好足以水合生石灰的水熟化生石灰，但要保持其粉末狀； 它被稱為熟石灰。 在濕法熟化中，加入稍微過量的水以使生石灰水合成稱為石灰油灰的形式。

由于石灰與磚石具有粘結性，在砌筑工程中常用作粘結材料。 它也用于粉刷，作為墻面涂料，將粉刷粘附在墻上。

石灰石（碳酸鈣）通過加熱轉化為生石灰，然后通過水合作用轉化為熟石灰，并通過碳酸化作用自然恢復為碳酸鈣的過程稱為石灰循環。 石灰循環每個步驟中存在的條件和化合物對最終產品有很大影響，因此石灰產品具有復雜多變的物理性質。

一個例子是將熟石灰（氫氧化鈣）與沙子和水混合成濃漿，以形成用于建筑目的的砂漿。 砌筑完成后，砂漿中的熟石灰慢慢開始與二氧化碳反應，根據反應生成碳酸鈣（石灰石）：

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O。

參與該反應的二氧化碳主要存在于空氣中或溶解在雨水中，因此純石灰砂漿不會在水下或厚磚墻內重新碳酸化。

白云石和鎂石灰的石灰循環還不是很清楚，但更復雜，因為鎂化合物也會分解成方鎂石，而方鎂石比氧化鈣分解得更慢，并且在水合時會產生其他幾種化合物。 因此，這些石灰含有鈣鎂石、水鎂石、菱鎂石和其他碳酸鎂化合物的內含物。