Il marmo è una morbida roccia metamorfica che si forma ai bordi delle placche tettoniche, dove il calcare è esposto al metamorfismo regionale. Il calore e la pressione della zona metamorfica costringono la calcite all'interno del calcare a ricristallizzarsi e fondersi nella classica consistenza del marmo.
Il marmo inizia come pietra calcarea vicino ai bordi delle placche tettoniche. Poiché la subduzione crea alte pressioni e temperature attorno al calcare, la calcite e altri minerali all'interno della pietra iniziano una trasformazione metamorfica. Fossili e altri detriti organici intrappolati nel calcare si degradano a livello molecolare e si ricostituiscono in piccoli cristalli di calcite. I cristalli di calcite si espandono con il persistere delle condizioni metamorfiche, raggiungendo infine diversi millimetri di diametro. Man mano che crescono, i cristalli si uniscono per formare una matrice rocciosa stabile che tiene insieme il marmo. Questo processo sostituisce la foliazione, o processo di sbucciatura, comune ad altre pietre metamorfiche.
Un altro tipo di marmo chiamato "marmo di dolomia" si forma quando la dolomite è esposta al metamorfismo di contatto, che può avvenire lontano da un limite di lamiera. Questo processo è simile alla formazione del marmo normale, ma spesso si verifica in prossimità di intrusioni granitiche calde. Di conseguenza, il marmo dolomitico raramente forma i vasti depositi tipici della maggior parte del marmo.
