Đá hoa là kết quả của quá trình biến chất khu vực hoặc hiến khi gặp trong biến chất tiếp xúc từ các đá trầm tích cacbonat như đá vôi hoặc đá dolomit, hay biến chất từ đá hoa có trước. Quá trình biến chất làm cho đá ban đầu bị tái kết tinh hoàn toàn tạo thành cấu trúc khảm của các tinh thể canxit, aragonit hay dolomit. Nhiệt độ và áp suất cần thiết để hình thành đá hoa thường phá hủy các hóa thạch và cấu tạo của đá trầm tích ban đầu.

Đá hoa tinh khiết màu trắng là kết quả biến chất từ đá vôi rất tinh khiết. Các đặc điểm vân và viền có nhiều màu sắc khác nhau của đá hoa thường do các tạp chất tạo nên như sét, bột, cát, ôxít sắt, hoặc đá phiến silic, các loại này là những hạt hoặc các lớp nguyên thủy có mặt trong đá vôi. Màu xanh lục thường do sự có mặt của xecpentin, tạo ra từ đá vôi giàu magiê hoặc dolomit có chứa tạp chất silica. Các loại tạp chất khác nhau được di chuyển và tái kết tinh bởi áp suất và nhiệt độ cao của quá trình biến chất.