Минералы данного класса можно определить как природные соли угольной кислоты, в которых катионами служат Ca, Mg, Ba, Sr, Pb, Fe, Mn, Zn, Cu, U, щелочные и редкоземельные металлы. В состав карбонатов входят также дополнительные анионы (OH), F, Cl. Всего к этому классу относятся около 120 минералов.

Известны карбонаты простые и сложные, водные и безводные. Для большинства минералов этого класса характерна невысокая твердость и стеклянный блеск. Практически все карбонаты в той или иной степени взаимодействуют с соляной кислотой с выделением углекислого газа. Многие карбонаты используются в качестве строительных материалов, ювелирно-поделочного сырья, в химической промышленности, в качестве флюсов и огнеупоров в металлургии. Кроме этого, данные минералы являются рудами на железо, алюминий, полиметаллы и редкие земли, а также служат ценным оптическим сырьем.

Специфика экспозиции ГМ КГУ заключается в том, что пермские отложения, пользующиеся в пределах Республики Татарстан повсеместным распространением, представлены преимущественно карбонатными породами - известняками и доломитами. С момента образования Казанского университета до сегодняшнего дня лучшие представители казанской геологической школы изучали отложения пермского возраста, отбирали образцы и снабжали ими геологический музей. Результатом этой долговременной работы явилось наличие в зале минералогии и запасниках музея большого количества тематических коллекций карбонатных минералов Поволжья.

Наряду с образцами местного края, в музее наглядно представлены карбонатные минералы других регионов: друзы кристаллов кальцита с месторождений Кумберленд (Англия) и Дальнегорск (Приморье), сростки крупных кристаллов азурита с месторождения Лион (Франция), разнозернистые агрегаты сидерита Бакальского рудника и магнезита Саткинского месторождения Южного Урала.

Особая гордость зала минералогии ГМ КГУ - образцы малахита. Благодаря стараниям и экспедиционным выездам профессора А.А.Штукенберга на Южный Урал, Казанский университет имеет в своем распоряжении более сотни прекрасных штуфов малахита Гумешевского и Меднорудянского месторождений. Данные образцы характеризуют как полосчатый, так почковой и плисовый структурно-текстурные типы малахита. С учетом сегодняшней, практически полной выработки названных месторождений и с учетом значительных размеров образцов (отдельные штуфы 300 x 300 x 300 мм) коллекция малахитов Урала, несомненно, является раритетной.

По своему историческому значению для Урала и популярности малахит, несомненно, является главным поделочным камнем. Базой для "Малахитовой шкатулки", "Хозяйки Медной горы" и других произведений уральского эпоса послужил именно этот замечательный самоцвет. Открытые позже крупные месторождения малахита в Казахстане, в Африке и других регионах характеризуются малахитом иного качества. Как считается, аналогов уральскому малахиту сегодня нет.

Отметим, что недавно в России разработаны технологии получения синтетического малахита. В настоящее время искусственный малахит, получаемый в промышленных масштабах, с успехом используется в ювелирном деле.