溶洞的形成是一個複雜的地質過程，主要是石灰岩地區地下水長期溶蝕的結果。
石灰岩的主要成分是碳酸鈣，這種物質在水和二氧化碳的作用下可以轉化為可溶性的碳酸氫鈣。當含有二氧化碳的地下水滲透進石灰岩層時，碳酸鈣被轉化為碳酸氫鈣，從而使得石灰岩逐漸溶解。隨著時間的推移，這種溶解作用不斷加強，最終形成洞穴。
溶洞的形成還涉及到沉積作用。當含有碳酸氫鈣的水到達溶洞時，由於溫度和壓力的變化，水中溶解的二氧化碳會釋放出來，導致水中碳酸氫鈣的溶解度降低，從而使得碳酸鈣重新沉積，形成各種洞穴景觀，如鐘乳石、石筍等。
除了地質作用外，生物作用如微生物和植物根系的酸性物質也會加速岩石的溶解過程，雖然相對於地質作用來說生物作用的影響較小。地殼運動和地下水位的變化也是影響洞穴形成的重要因素。
總的來說，溶洞的形成是地下水長期溶蝕、沉積作用、地殼運動和生物作用共同影響的結果。