Questo minerale è essenzialmente un titanato di calcio (Ca), (CaTiO3). Dà il nome al gruppo della perovskite, che comprende molte perovskiti sintetiche: molte di queste sono pericolose per l'uomo e per l'ambiente. La struttura cristallina degli ossidi del gruppo della perovskite è una griglia di piccoli cationi (a piccolo raggio ionico) a forte carica (solitamente Ti, Nb e Fe), ognuno dei quali è connesso a sei atomi di ossigeno. La struttura di questa griglia è tale da lasciare delle “cavità” equispaziate lungo la superficie cristallografica di crescita {100} (che è anche piano di sfaldatura), le quali possono essere completamente o parzialmente occupate da cationi a grande raggio ionico (Ca, Sr, Na, REE e Th) in funzione delle abbondanze relative di questi elementi nell'ambiente minerogenetico di formazione. Tralasciando le numerosissime sostituzioni reticolari trovate in natura, i più comuni minerali del gruppo delle perovskiti sono quattro, tra cui tre titanati: perovskite (CaTiO3), loparite (Na0.5 REE0.5TiO3), tausonite (SrTiO3), e un niobato: lueshite (NaNbO3). Sono comuni le soluzioni solide tra perovskite s.s., loparite e lueshite, mente la tausonite si mescola solo con la lueshite. Le formule chimiche dei quattro minerali principali del gruppo sono in realtà solo indicative di tipi mineralogici estremi, poiché sono comuni le sostituzioni di calcio (Ca), sodio (Na), elementi delle terre rare (REE), stronzio (Sr), titanio (Ti), niobio (Nb) e meno comuni le sostituzioni ferro (Fe), torio (Th), piombo (Pb), potassio (K), tantalio (Ta), zirconio (Zr) e silicio (Si). Variazioni nelle proporzioni relative di questi elementi durante la crescita dei cristalli ne modificano sensibilmente le caratteristiche ottiche, creando zonazioni spettacolari all'esame dei cristalli in sezione sottile con il microscopio da mineralogia, usando polarizzatore ed analizzatore in estinzione. Esistono poi alcuni minerali che hanno la stessa struttura reticolare delle perovskiti, ma non contengono ossigeno: il più conosciuto è la neighborite, NaMgF3.