من الناحية الجيولوجية، المرمر هو حجر جيري ذو تكوين بلوري. والحجر الجيري صخرة رسوبية تكونت عموماً تحت البحار بترسب طبقات ضخمة من أصداف الحيوانات البحرية الصغيرة والحجر الجيري العادي ليس مرمراً، لكن يمكنه أن يتحول الى مرمر بوسائل مختلفة. فعلى سبيل المثال لو غمرت الحمم البركانية طبقات الجير، فإن حرارة الكتل الذائبة تحول الصخور المحيطة الى جير مبلور وهو المرمر الحقيقي وقد تكون البلورة نتيجة لعوامل ضغط شديدة. الكوراتز وبعض تكوينات الجرافيت وحتى المرمر شديد النقاء فإنه يحتوي على معادن أخرى.