L'ossido di calcio è classificato come composto ionico. Si forma quando il calcio, che è un metallo, cede elettroni all'ossigeno, che è un non metallo. Il composto risultante è composto da ioni calcio caricati positivamente (Ca2+) e ioni ossido caricati negativamente (O2-). Questi ioni sono tenuti insieme da forti forze elettrostatiche, dando luogo al legame ionico. La natura ionica dell'ossido di calcio è ulteriormente supportata dalle sue proprietà come l'elevato punto di fusione, la fragilità e la capacità di condurre elettricità quando disciolto in acqua o fuso.