在200-800℃加熱石灰石及在200-600℃加熱白云石時巖石產生大量龜裂，體積增加2-4%，極限抗壓強度則降低 40-70%。

當進一步加熱時，碳酸鈣及碳酸鎂產生熱分解，氧化鈣和氧化鎂發生再結晶和燒結，并與原料中的粘土質成分反應生成硅酸鈣和鐵鋁酸鈣等化合物。

一、碳酸鈣及碳酸鎂的熱分解 碳酸鈣、碳酸鎂在加熱時發生的主要分解反應是可逆的多相反應，亦即:

CaCO₂  + q₁≈  CaO       + CO₂
(固)                      (固)         (氣)

MgCO₂  +  q₂ ≈ MgO + CO₂
(固)                      (固)         (氣)
CaCO₃ . MgCO₃+q₃≈  CaO + MgO + CO
(固)                                (固)         (固)       (氣)

分解反應的方向與反應物質的數量無關，而與分解反的溫度和壓力有關。當溫度為20℃時，碳酸鈣、碳酸鎂機純白云石的分解熱量分別為：

q₁=-425千卡/公斤  CaCO₃或-756千卡/公斤  CaO
q₂ =-312卡/公斤  MgCO₃或-648千卡/公斤 MgO
q₃=-372卡/公斤 CaCO₃ . MgCO₃或-709千卡/公斤 CaO.MgO

隨著溫度的提高，分解反應熱則相應降低，例如CaCO₃在800℃時，q₁為-387千卡/公斤，而溫度在900℃時，則降到-377千卡/公斤。對于MgCO₃，分解溫度是520℃時，q₂ 為-280千卡/公斤。