灵璧石是一种致密状灰岩，主要形成于新元古界青白口系地层中，距今约7亿年，主要由滨-浅海相与泻湖相的碳酸盐岩组成。灰岩，非常普通的岩石，可以用来烧石灰、建筑上常用作混凝土的骨料，矿物成分主要为方解石，即碳酸钙CaCO3。

Ca2++CO2+H2O＝CaCO3↓+2H+

这就是灰岩形成反应式，即空气中的CO2与海水中的Ca2+结合形成CaCO3，这个反应在海洋中不断的进行，是碳循环的重要组成部分。这些沉积的CaCO3最终会在成岩作用下形成以灰岩为代表的碳酸盐岩。

地下水才是灵璧石形成的必需条件，由于上覆的含粉质黏土层, 富水性差, 降水入渗地下后, 在该层中径流缓慢, 当地下水到达灰岩表面时, 地下水的径流速度加快, 并在基岩界面附近对岩石的溶蚀、磨蚀作用也加强。

同时灰岩中发育有节理、裂隙，经溶蚀磨蚀后形成溶沟、石芽，加之地下水位在不同季节的高低变化，对岩石的溶蚀、磨蚀作用强度存在差异，这些条件共同造就了灵璧石凹凸起伏，肖形状物的“奇”景。

简单的总结一下，灵璧石是在7亿年之前形成的灰岩基础上，由于特殊的埋藏条件，在地下水的作用下，原本的灰岩被改造形成的一种“奇石”。