白云石化学成分为CaMg(CO3)2，晶体属三方晶系的碳酸盐矿物。白云石的晶体结构与方解石类似，晶形为菱面体，晶面常弯曲成马鞍状，聚片双晶常见，多呈块状、粒状集合体。纯白云石为白色，因含其他元素和杂质有时呈灰绿、灰黄、粉红等色，玻璃光泽。三组菱面体解理完全，性脆。摩氏硬度3.5-4，比重2.8-2.9。矿物粉末在冷稀盐酸中反应缓慢。

白云石是碳酸盐矿物，分别有铁白云石和锰白云石。它的晶体结构像方解石，常呈菱面体。遇冷稀盐酸时会慢慢出泡。有的白云石在阴极射线照射下发橘红色光。白云石是组成白云岩和白云质灰岩的主要矿物成分。白云石可用于建材、陶瓷、玻璃和耐火材料、化工以及农业、环保、节能等领域。主要用作碱性耐火材料和高炉炼铁的熔剂；生产钙镁磷肥和制取硫酸镁；以及生产玻璃和陶瓷的配料。

各种品质的白云石系列产品：白云石矿石，白云石砂6-10目，10-20目，20-40目，40-80目，80-120目，白云石粉10目通过，白云石超细粉140目，325目,600目，1000目，1600目。

白云石加热到700~900℃时分解为二氧化碳和氧化钙、氧化镁的混合物，称苛性镁云石，易与水发生反应。当白云石经1500℃煅烧时，氧化镁成为方镁石，氧化钙转变为结晶 a-CaO，结构致密，抗水性强，耐火度高达2300℃。

中国白云岩矿床分布在碳酸盐岩岩系中，时代愈老的地层赋存的矿床愈多，且多集中于震旦系底层中。如东北的辽河群、内蒙古的桑子群、福建的建瓯群中都有白云岩矿床产出。其次，震旦系、寒武系中白云岩矿床也比较广泛，如辽东半岛、冀东、内蒙古、山西、江苏等地也由大型矿床产出。石炭、二叠系中的白云岩矿床多分布于湖北、湖南、广西、贵州等地。

中国白云岩矿床资源丰富，已探明的储量能够满足经济建设的需要，各矿床多已开发利用，产地遍布各省，其中尤以朝阳市喀左县一带产量最多。

中国转炉炉衬主要使用焦油结合的白云石砖和焦油结合的镁质白云石砖，有些工厂在易损部位使用轻烧油浸和烧成油浸镁质白云石砖。西欧和日本等国转炉主要使用焦油结合热处理的和烧成油浸的白云石砖和镁质白云石砖。此外，烧成油浸镁质白云石砖还用作某些炉外精炼炉的内衬。

白云石可以作为炼钢时用的转化炉的耐火内层、造渣剂、水泥原料、玻璃熔剂、窑业、肥料、建筑与装饰用石材、油漆、杀虫剂与医药等各种用途。可用于建材、陶瓷、玻璃和耐火材料、化工以及农业、环保、节能等领域。

白云岩石不仅常与油气藏共生，更与膏盐或金属矿床关系十分密切，而白云岩的形成仍具争议，焦点为白云石化作用过程中Mg2+的来源问题。白云石化作用常与盆地的深部活动密切相关，一般受深部热液活动控制；在白云石化作用较发育的盆地，其深部普遍存在一个中地壳低速-高导层。据流体包裹体均一温度资料，发现白云岩形成的环境温度高于方解石，且通常远高于正常的地层温度。综合研究认为，盆地深部的中地壳低速-高导层是蛇纹石化橄榄岩，在蛇纹石化过程中释放大量的Mg2+，含Mg2+热液上升到盆地碳酸盐岩中与CaCO3发生强烈的镁交代，形成白云岩；热液中因有卤素F、Cl、Br及碱金属K、Na、Li等而有盐类沉淀，热液中还含CO、CO2、H2等，它们在蛇纹石化的橄榄岩中可以发生费-托合成反，合成烃类；蛇纹石化过程中释放的Ni、Cr、Co、V等铁族金属是良好的催化剂。

2023年，日本和美国科学家合作，在实验室生长出一种自然形成的常见矿物“白云石” ，有望为半导体、太阳能电池板等领域带来性能更优异的材料。