Quando um carbonato sofre decomposição térmica, ele se decompõe em seus componentes constituintes:óxido metálico e gás dióxido de carbono (CO2).

A equação química geral para este processo é:
MeCO3(s) → MeO(s) + CO2 (g)

Onde:
- Me representa um cátion metálico.
- MeCO3 representa o composto carbonático do metal.
- MeO representa o óxido metálico formado após a decomposição.
- CO2 representa o gás dióxido de carbono produzido.

Durante a decomposição térmica, o mineral carbonato é aquecido a uma alta temperatura, causando a quebra de suas ligações químicas. O íon carbonato (CO3 ^ 2-) presente no composto se divide em dióxido de carbono (CO2) e oxigênio (O2). O gás dióxido de carbono escapa, enquanto o cátion metálico permanece ligado ao oxigênio para formar o óxido metálico.

A decomposição térmica de carbonatos é um processo importante em diversas aplicações industriais, como a produção de cal (óxido de cálcio) a partir de calcário (carbonato de cálcio) e a extração de metais de seus minérios carbonáticos.