Forma
Mais de 800 formas de cristais de calcita foram identificadas. Os mais comuns são escalenoedros, com faces nas direções hexagonais {2 1 1} (célula unitária morfológica) ou direções {2 1 4} (célula unitária estrutural); e romboédrico, com faces nas direções {1 0 1} ou {1 0 4} (o plano de clivagem mais comum). Os hábitos incluem romboedros agudos a obtusos, formas tabulares, prismas ou vários escalenoedros. A calcita exibe vários tipos de gêmeos, aumentando a variedade de formas observadas. Pode ocorrer como fibroso, granular, lamelar ou compacto. Uma forma fibrosa eflorescente é conhecida como lublinita. A clivagem geralmente ocorre em três direções paralelas à forma do romboedro. Sua fratura é concoidal, mas de difícil obtenção.
As faces escalenoédricas são quirais e vêm em pares com simetria espelhada; seu crescimento pode ser influenciado pela interação com biomoléculas quirais, como L- e D-aminoácidos. As faces romboédricas são aquirais.
Dureza
A calcita tem uma dureza de Mohs definidora de 3, uma gravidade específica de 2,71 e seu brilho é vítreo em variedades cristalizadas. A cor é branca ou nenhuma, embora tons de cinza, vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, violeta, marrom ou mesmo preto possam ocorrer quando o mineral está carregado de impurezas.
Ótico
A calcita é transparente a opaca e pode ocasionalmente apresentar fosforescência ou fluorescência. Uma variedade transparente chamada Islândia spar é usada para fins ópticos. Os cristais escalenoédricos agudos são às vezes referidos como "longarina de dente de cachorro", enquanto a forma romboédrica é às vezes referida como "longarina de prego".
Cristais de calcita simples exibem uma propriedade ótica chamada birrefringência (refração dupla). Essa forte birrefringência faz com que os objetos vistos através de um pedaço transparente de calcita pareçam duplicados. O efeito birrefringente (usando calcita) foi descrito pela primeira vez pelo cientista dinamarquês Rasmus Bartholin em 1669. Em um comprimento de onda de ≈590 nm, a calcita tem índices de refração ordinários e extraordinários de 1,658 e 1,486, respectivamente. Entre 190 e 1700 nm, o índice de refração comum varia aproximadamente entre 1,9 e 1,5, enquanto o índice de refração extraordinário varia entre 1,6 e 1,4.