溶洞是可溶性岩石中因喀斯特作用所形成的地下空间,溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果,石灰岩里不溶性的碳酸钙受水和二氧化碳的作用能转化为可溶性的碳酸氢钙。
石灰岩层是先决条件,主要成分是碳酸钙,在有水和二氧化碳时发生化学反应生碳酸氢成钙。当这种水在地下深处有一定压力时,溶解更甚。
一般,洞口地带的气温受外部环境影响大,其日变化与年变化与当地地表气温相近;进入洞内越深,气温波动越小,直至不受外界影响,基本稳定在当地多年平均气温上下。
如闻名于世的桂林溶洞、北京石花洞、娄底梅山龙宫,它们就是由于水和二氧化碳的缓慢侵蚀而创造出来的杰作。
溶有碳酸氢钙的水,当从溶洞顶滴到洞底时,由于水分的蒸发或压强减少,以及温度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。