钙积层同时满足厚度≥15厘米、未胶结或硬结成钙磐、至少有下列四个特征中的一个这三个诊断条件。①碳酸钙（CaCO₃）相当物为150～500克/千克，且比下垫或上覆土层至少高50克/千克。②碳酸钙（CaCO₃）相当物为150～500克/千克，且可辨认的次生碳酸盐，如石块底面悬膜、凝团、结核、假菌丝体、软粉状石灰、石灰斑或石灰斑点等按体积计≥5%。③碳酸钙相当物为50～150克/千克，且满足细土部分黏粒含量＜180克/千克；中颗粒大小为砂质、砂质粗骨、粗壤质或壤质粗骨；可辨认的次生碳酸盐含量比下垫或上覆土层中高50克/千克或更多（绝对值）等条件。④碳酸钙相当物为50～150克/千克，且颗粒大小比壤质更黏；可辨认的次生碳酸盐含量比下垫或上覆土层中高100克/千克或更多；或按体积计≥10%。

钙积层在美国土壤系统分类和世界土壤资源参比基础中都是诊断层，其定义基本类似。

土层中有一定次生碳酸盐聚积的特征，且满足以下三个条件：①符合钙积层③第一个或第二个条件，但土层厚度仅5～14厘米。或②土层厚度大于15厘米，碳酸钙相当物也符合钙积层③第三个或第四个条件，但可辨认的次生碳酸盐数量低于钙积层③第三个或第四个条件的规定。或③碳酸钙相当物只比下垫或上覆土层高20～50克/千克，或可辨认的次生碳酸盐按体积计只占2%～5%。

未胶结或未硬结的高量碳酸盐聚积层，且同时满足以下三个条件：①厚度≥15厘米。②碳酸钙（CaCO₃）相当物含量至少500克/千克，且可辨认的次生碳酸盐占土层体积的50%以上。③碳酸钙（CaCO₃）相当物应比下垫土层多50克/千克，或可辨认的次生碳酸盐（按体积计）应比下层多5%。

钙积层一般出现在干旱-半干旱地区，出现的深度和厚度与土壤类型和降水量有关。钙积层中碳酸盐的形态多为粉末状和假菌丝状，少数为眼斑状、结核状（其存在可能与过去的地球化学沉积有关）。