氧化鈣在一般加熱條件下比較穩定，不會發生明顯的化學變化。但在極高溫度（約 2572℃，其熔點）以上，會發生以下情況：

• 熔化：氧化鈣會由固態變為液態，這是物理狀態的改變，沒有新物質生成。

• 分解：當溫度足夠高時，氧化鈣可能會分解為鈣和氧氣，反應方程式為高溫。不過，這種分解反應所需的溫度非常高，在一般的工業生產和實驗室條件下很難達到。

此外，如果在加熱氧化鈣時，通入一些特定的氣體，也會發生其他反應。例如，通入二氧化碳，會發生反應$CaO+C{O}_2=CaC{O}_3$，這是一個在常溫下也能緩慢進行的反應，加熱會加快反應速率。