洞窟は、化学風化として知られるプロセスを通じて石灰岩に形成されます。このプロセスには、水による石灰石の溶解が含まれます。地面に浸透した水は、溶存二酸化炭素の存在により弱酸性になることがあります。この酸性水は石灰岩中の炭酸カルシウムと反応し、重炭酸カルシウム (Ca(HCO3)2) を形成します。その後、重炭酸カルシウムは水によって運び去られ、空洞または洞窟が残ります。
洞窟の形成速度は、石灰岩を流れる水の量、水の酸性度、水の温度などのいくつかの要因によって異なります。洞窟は、降水量が多い地域や気温が比較的暖かい地域で最もよく見つかります。
世界で最も有名な洞窟には、ニューメキシコ州のカールスバッド洞窟、ケンタッキー州のマンモス洞窟、ニュージーランドのワイトモ洞窟などがあります。洞窟は人気の観光地であると同時に、科学研究にとっても重要です。