溶洞的形成是水对碳酸盐岩溶蚀、侵蚀作用，重力崩塌作用和水的搬运作用共同作用的结果。溶蚀作用是水中微弱的碳酸与碳酸钙在一定的温度和压力条件下产生化学反应，形成溶解于水中的钙离子和重碳酸根。此反应是可逆的，其条件就是温度和压力。侵蚀作用是水流动产生的机械能对岩石的破坏作用。
洞穴是人能进入的自然形成的地下空间，从成因上可划分为喀斯特洞穴、侵蚀洞穴、熔岩洞穴和冰洞等。我们常见的洞穴是喀斯特洞穴，也称溶洞。喀斯特洞穴主要发育在碳酸盐岩中，碳酸盐岩的主要成分是碳酸钙和碳酸钙、镁。
世界上出露的碳酸盐岩约占陆地面积的20%，主要集中分布在中美洲、环地中海和中国西南。中国的碳酸盐岩出露面积约为50万平方千米。
洞穴的发育和演化过程主要有以下几个阶段：首先是大气降水沿岩石孔隙、裂隙、层面等渗入岩体，并对岩体进行溶蚀、扩大形成地下空洞；
随着空洞的逐渐扩大，水流汇集到洞中形成地下溪流或地下河；地下河形成后，在重力崩塌作用、地下河的溶蚀作用、侵蚀作用和搬运作用的共同作用下，使洞腔进一步地扩大；
随着地壳的抬升，潜水面下降。地下河及岩体中的其他水流向下渗漏，从而形成新的下层洞道，上、下两层洞之间通常发育垂直洞穴将它们连接，从而形成完整的洞穴系统。
前文提到，水中碳酸与碳酸钙的化学作用是一个可逆的反应。洞穴形成后，岩石中的水流在渗入洞中后，由于温度和压力的改变，
水中的钙离子浓度过大而产生逆向反应，即水中的钙离子和重碳酸根反应生成水、二氧化碳和碳酸钙。这些碳酸钙在洞顶、洞壁和洞底等部位沉积下来，便形成了各种形态的钟乳石。
由于形成钟乳石的水动力不同及其沉积部位的不同，形成了各种不同的类型，主要有：石钟乳、石笋、石柱、鹅管、石旗、石盾、石帘、卷曲石、边石、云盆、钙板、穴珠、晶花等，以及它们的组合形态。
溶洞是大自然的杰出造化，它的形成往往需要几万年甚至几十万年，因此，我们需要珍惜和保护它们。地下水在钟乳石和石笋的形成过程中起到了决定性作用。碳酸氢钙在零度以下比较稳定，在常温下易分解。溶有碳酸氢钙的水，当从溶洞顶部滴落到洞底时,由于水分蒸发或压强减少以及温度的变化，溶解在水中的碳酸氢钙会分解生成碳酸钙、水、二氧化碳
溶有碳酸氢钙的水，当从溶洞顶滴到洞底时，由于水分、压强以及温度等因素的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙的沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等奇特而又美丽的地貌。
空气中的二氧化碳溶于水，当溶有二氧化碳的水溶液遇到碳酸钙反应会生成碳酸氢钙，在特定的条件下，碳酸氢钙会分解产生碳酸钙，从而形成了溶洞中的石笋等奇观
水流汇集到洞中形成地下溪流或地下河；地下河形成后，在重力崩塌作用、地下河的溶蚀作用、侵蚀作用和搬运作用的共同作用下，使洞腔进一步地扩大