Karlstrup Kalkgrav ligger sydøst for Karlstrup ikke langt fra Køge Bugt, hvor hele undergrunden består af kalk fra Kridttid og Danien. Allerede i 1843 begyndte godsejer Hans Rasmussen Carlsen fra Gammel Køgegård da også at bryde denne kalk. På dette tidspunkt blev kalken brugt både som jordbrugskalk og til brændt kalk. Brændt kalk blev fremstillet i kalkovne, hvor den knuste kalksten blev opvarmet til mere end 1.000 ℃.
Når kalk opvarmes, afgives al kuldioxid (CO2) fra kalken (CaCO3), og der dannes brændt kalk (CaO): CaCO3 → CO2+CaO. Brændt kalk går let i forbindelse med vand, så der dannes læsket kalk (Ca(OH)2), som er en stærk base og derfor ætsende. Blandes læsket kalk med sand, bliver det til kalkmørtel, der bruges som bindemiddel, når fx mursten sættes sammen til mure.
Den læskede kalk afgiver efterhånden vand og optager CO2 fra luften. Derved dannes der igen kalk (CaCO3), som binder sandet i mørtlen sammen og hærder den. Denne proces blev sandsynligvis allerede indført til Danmark i forbindelse med de mange kirkebyggerier i middelalderen.