由波浪和流水的作用而形成的碳酸盐岩结构与碎屑岩的结构相似，可分为颗粒、泥晶基质、亮晶胶结物和孔隙4个组成部分。
碳酸盐岩中的颗粒，相当于砂岩中的砂粒，但它不是外来碎屑，而是在沉积盆地内产生的，称之为内碎屑。泥晶基质相当于砂岩中的杂基，但它不是陆源的，而是盆地内形成的灰泥。亮晶胶结物又称淀晶胶结物，相当于砂岩中的化学胶结物，都是在颗粒沉积之后在成岩过程中沉淀于粒间孔隙的，其成分也是碳酸盐矿物，而砂岩的胶结物成分可多种多样。碳酸盐岩的孔隙类型有多种，比砂岩中的单一的粒间孔隙要复杂得多。
1.颗粒
颗粒（grain）是在沉积盆地内由化学、生物化学、生物作用及波浪、岸流、潮汐作用形成的粒屑，在盆地内就地沉积或经短距离搬运再沉积的。
颗粒主要有内碎屑、生物碎屑、包粒（鲕粒和核形石）、球粒及团块4种类型。
（1）内碎屑：内碎屑（intraclast）是从已沉积的，弱固结的碳酸盐沉积物，经岸流、波浪和潮汐等作用剥蚀出来并再沉积的碎屑（图版3-19）。根据直径大小，可划分为：
砾屑大于2mm；砂屑为2～0.062mm；粉屑为0.062～0.032mm；微屑为0.032～0.004mm；泥屑小于0.004mm。
内碎屑，特别是粗粒的砾屑、砂屑常产于高能环境，如水下高地、浅滩、潮间高能区等，以微屑、泥屑为主的灰岩多为低能区产物，常见于礁后潟湖、潮上及潮下低能区。
（2）生物碎屑：个体完整的叫生物或骨粒（图版3-20），经破碎磨蚀的不完整个体叫生物碎屑（bioclast）或骨屑。完整者多为微体化石（有孔虫，介形虫等），也有完整的大化石，生物碎屑多以大生物化石为主。群体固定生长的造礁生物，称为骨架生物。
（3）包粒：常见的包粒（coated-grain）主要有鲕粒和核形石。
鲕粒为球形到椭球形的颗粒，由核心和包壳组成，大小通常为2～0.25mm。核心可以是陆源的粉砂，如石英、长石，或小的内碎屑、生物碎屑等；包壳多是同心状或放射状的隐晶碳酸盐矿物。鲕粒灰岩常产于能量较高的鲕粒砂坝或鲕粒三角洲地区，范围大者可形成鲕粒滩。
根据鲕粒的结构和形态特征，可划分为以下几种类型：
真鲕：具同心状或放射状包壳结构，包壳厚度大于核心半径（图版3-21），同心圈愈多，鲕粒形成时的能量愈高。
薄皮鲕：又称表鲕，同心状包壳的厚度小于核心的半径。
复鲕：几个鲕粒黏在一起，其外又被大的包壳包围。
变形鲕：已沉积的鲕粒，在胶结之前，受底流冲刷及拖曳使之变形而成变形鲕。
变晶鲕：鲕粒经重结晶作用，破坏了原鲕粒的内部结构，而形成结晶的方解石者称变晶鲕。若鲕粒只有一个方解石晶体者称单晶鲕，其内为多个晶体者称多晶鲕。变晶鲕常有原来鲕粒的残余内部构造。
负鲕：鲕心是空的，鲕皮可厚可薄。负鲕多是在早期成岩阶段受淡水淋滤而成的，鲕内孔洞（叫负鲕孔）可以储集油气，成为油气储集层。
核形石由蓝绿藻黏液捕捉碳酸盐沉积物而形成的具有同心层的颗粒，成因与藻鲕相同，核形石直径大于2mm，一般为10～20mm（图版3-22）。鲕粒具有平滑表面，外形呈圆形或较规则，内部成同心状或放射状，而核形石的同心圈则是宽窄不一，不规则的弯曲状或波状的。核形石形成的能量也较高，但由于主要是藻类生长而成的，故没有形成鲕粒的能量那么强。
（4）球粒：球粒（spherulite）是由泥晶碳酸盐矿物组成的颗粒。一般呈卵圆形，内部结构均匀，表面光滑。在一般岩石中常成群出现，其外形和大小较均匀，约在0.03～0.2mm（图版3-23）。球粒分以下几种成因类型：
藻球粒（algal spherulite）：由蓝藻或绿藻破碎的“藻尘”经过凝聚、加积、滚动而成。它可含藻的遗迹，如藻孢、藻丝体等，色暗、富有机质，常小于0.2mm。
假球粒（pseudospherulite）：为磨圆的灰泥颗粒或磨圆的生物钻孔物及泥晶化颗粒。缺乏内部构造，呈卵形到次球状，其大小由粉砂级到砂级。
似球粒（pelletoid）：是在动荡的环境中由球粒状的物质通过加积作用而生成的，它可具同心纹状或放射状构造，故也称鲕球粒。
不同类型的球粒产出环境略有差异，但多数产于低能的礁后潟湖或较深水的陆棚区。
（5）团块：团块（lump）是具不规则外形的复合颗粒，其内可包裹小生物、小球粒，但没有核心或有多个不规则的“核心”。这些小颗粒又被蓝藻尘黏结在一起，其外可有或无包皮。其成因与球粒相似，它主要是由蓝藻的凝聚和黏结作用而形成。
主要由蓝藻凝聚和黏结而形成的另一种颗粒是凝块石，又称变形石、花纹石或异形石。它一般不显内部构造，外形极不规则，呈血凝块状，有不同的大小和形状。凝块石在镜下的特征为色暗，富有机质，多由白云石或方解石组成。按其大小和形状又可分为砾状、砂状、粉状、泡状及蠕虫状凝块石等。
2.泥晶基质
泥晶基质（micrite）又称基质或灰泥，与碎屑岩的杂基相当，但它不是陆源的，而是盆内成因的，而且成分是单一的碳酸盐矿物。它呈泥晶或微晶结构，晶粒小于0.03mm，充填于颗粒之间，也对颗粒起胶结作用。可以是机械磨蚀作用产生的碳酸盐泥，也可是化学沉淀的文石。
3.亮晶胶结物
亮晶是充填于原始粒间孔隙中的化学沉淀物质，对碳酸盐颗粒起胶结作用，相当于碎屑岩中的化学胶结物。亮晶是由干净的、较大的方解石等晶体构成，晶粒常大于0.01mm，它是在较强的水动力条件下，原始粒间的灰泥被冲洗掉以后，富含CaCO3的水溶液于成岩期在留下的孔隙中沉淀而成的明亮的晶体。
若岩石中的颗粒数一定，则当亮晶多时则代表岩石形成时的水动力强，泥晶基质多时则代表水动力弱。因泥晶易重结晶成较大而较明亮的晶体，故应区分沉淀的亮晶胶结物和重结晶的泥晶基质。两者的主要区别点如下：①亮晶存在于分选好，磨圆好，数量多的颗粒之间。即在一块岩石中，亮晶的含量一般小于30%～40%，比颗粒少，而重结晶的基质含量较高，常多于颗粒含量；②亮晶方解石（或白云石）晶体明亮，清洁，不含或极少含杂质，而重结晶方解石常较浑暗，常见泥晶残余物或残余结构；③亮晶与颗粒之间的接触界线明显，多呈突变接触，不破坏颗粒边界，重结晶者与颗粒接触界线不清，可破坏颗粒边界；④亮晶常见1～3个世代，第一世代方解石呈小针状或小马牙状，第二世代方解石呈较大的晶体，有时粒间孔洞中心还可长出更大的第三世代的晶体，而重结晶者无此特征；⑤若亮晶不出现世代特征，而是晶粒结构，则亮晶晶体的接触界面多是平直的，多为贴面结合，而重结晶的晶体间接触界面多是不规则的，多成三重结合。
4.胶结类型
广义的胶结物包括亮晶胶结物和泥晶基质，它们都对碳酸盐颗粒起胶结作用。
在碳酸盐岩中作为胶结物的矿物常为方解石和白云石，石膏和硅质物少见。胶结物本身的结构有栉壳状、粒状、再生边及连生胶结物等。它们的特征和碎屑岩的胶结物结构类似。胶结类型亦与碎屑岩相似，可以分出基底式、孔隙式、接触式胶结类型及它们之间的过渡类型。