Le grotte si formano in maggioranza in rocce di tipo calcareo in base a due ordini di fenomeni: fisici e chimici e l'acqua ne è l'artefice principale.
Il calcare è costituito da carbonato di calcio (formula chimica CaCO3) di per sè quasi insolubile nell'acqua pura. Ma l'acqua, sotto forma di pioggia o di neve, attraversando l'atmosfera si arricchisce di anidride carbonica (CO2). A contatto con la roccia l'acqua e l'anidride carbonica trasformano il carbonato di calcio (quasi insolubile) in bicarbonato di calcio (solubile) secondo la reazione chimica CaCO3+H2O+CO2 <==> Ca(HCO3)2 . In questo modo l'acqua infiltrandosi nelle fessure scioglie un poco di roccia e allarga sempre di più le fessure. Però, dopo un certo percorso, l'acqua ha sciolto tutto il calcare che è in grado di sciogliere e diventa satura. Intervengono allora altri fenomeni il principale dei quali è la corrosione per miscela d'acqua, che si ha quando durante il loro percorso sotterraneo si incontrano acque sature ma di provenienza diversa. Dalla loro miscela si forma un'acqua nuovamente aggressiva e perciò in grado di sciogliere un poco di roccia; tanto più quanto più erano diverse le acque che l'hanno originata. Mano a mano che il corso d'acqua sotterraneo si ingrossa assume rilevanza anche l'erosione in modo simile a quello che avviene nei corsi d'acqua superficiali. Inoltre, la roccia non è quasi mai costituita da carbonato di calcio puro, ma contiene percentuali più o meno rilevanti di altri minerali, i quali possono avere un ruolo importante , positivo o negativo, nella formazione della grotta. Ad esempio la presenza di mineralizzazioni di solfuri può dare luogo alla formazioni di acidi forti come quello solforico. In questo modo possono formarsi grotte anche in formazioni rocciose di per sè poco carsificabili come nella dolomia (carbonato di magnesio). Altri elementi hanno una funzione di catalizzatori, ad esempio il magnesio in piccole quantità ha una funzione favorevole, in quantità maggiori ha invece una funzione sfavorevole. Vi sono anche altre rocce nellequali si può avere la formazione di grotte; nella nostra zona vi sono grotte nei gessi (il gesso ha una buona solubilità nell'acqua). Una roccia molto particolare per la formazione delle grotte è il ghiaccio. Non si tratta dei crepacci, che sono dovuti ad una rottura meccanica del pendio, ma di veri e propri pozzi (i mulinelli glaciali) dovuti allo scioglimento del ghiaccio da parte dei torrenti glaciali. La loro esplorazione ha dato origine in tempi recenti ad una branca della speleologia: la speleologia glaciale, che ha metodi e mezzi tutti suoi a mezzo tra l'alpinismo su ghiacciaio e la speleologia, e che se non è praticata con le dovute precauzioni può presentare situazioni di elevato pericolo.