Calciumoxide is geclassificeerd als een ionische verbinding. Het wordt gevormd wanneer calcium, een metaal, elektronen verliest aan zuurstof, een niet-metaal. De resulterende verbinding is samengesteld uit positief geladen calciumionen (Ca2+) en negatief geladen oxide-ionen (O2-). Deze ionen worden bij elkaar gehouden door sterke elektrostatische krachten, wat resulteert in de ionische binding. De ionische aard van calciumoxide wordt verder ondersteund door zijn eigenschappen, zoals het hoge smeltpunt, de broosheid en het vermogen om elektriciteit te geleiden wanneer het in water wordt opgelost of gesmolten.