氧化钙在一般加热条件下比较稳定，不会发生明显的化学变化。但在极高温度（约 2572℃，其熔点）以上，会发生以下情况：

• 熔化：氧化钙会由固态变为液态，这是物理状态的改变，没有新物质生成。

• 分解：当温度足够高时，氧化钙可能会分解为钙和氧气，反应方程式为高温。不过，这种分解反应所需的温度非常高，在一般的工业生产和实验室条件下很难达到。

此外，如果在加热氧化钙时，通入一些特定的气体，也会发生其他反应。例如，通入二氧化碳，会发生反应$CaO+C{O}_2=CaC{O}_3$，这是一个在常温下也能缓慢进行的反应，加热会加快反应速率。