I fenomeni carsici che avvengono nel sottosuolo sono responsabili della formazione di quelle che comunemente vengono indicate come grotte. Le cavità sotterrane originano per il movimento di acque sotterranee che pervengono in profondità per fenomeni di infiltrazione attraverso i sistemi di micro e macro fratture delle rocce carsificabili. Le acque esercitano una potente azione di dissoluzione delle rocce per un effetto combinato di azione meccanica e chimica, per le caratteristiche di acidità delle acque del sottosuolo rispetto a quelle superficiali. Esse penetrano nel sottosuolo attraverso una cosiddetta zona di trasferimento verticale, costituita da condotti di varia natura e dimensione, a partire dai grandi pozzi e inghiottitoi, o dalle microfratture, giunti di stratificazione, o diaclasi. Durante il passaggio in profondità l'acqua si arricchisce di CO2 (anidride carbonica) divenendo acida e quindi capace di indurre la dissoluzione del calcare attraverso il quale si fa strada sempre più in profondità, e dove inizierà a scorrere in senso orizzontale.

Giunta nel sottosuolo per gravità e ricca di CO₂, l'acqua inizia a procedere in maniera orizzontale (zona di trasferimento orizzontale} facendosi strada attraverso i giunti di stratificazione che progressivamente allarga, creando condotti e gallerie. L'acqua può scorrere in regime allagato (a pressione) determinando solitamente sezioni cilindriche dei condotti, o a pelo libero conferendogli una forma allungata in senso verticale. Lungo i bordi dei condotti si rinvengono microforme carsiche chiamate colpi di sgorbia, dovute all'azione turbolenta di scorrimento delle acque. Per il loro scorrimento è importante la presenza di un dislivello, che sia tale da consentirne la progressione.
L'azione di dissoluzione delle acque nel sottosuolo è un fenomeno lunghissimo, dell'ordine dei milioni di anni. Durante questi lunghi periodi si, formano le cavità sotterranee. Oltre alla dissoluzione chimica operata dalle acque si verificano anche fenomeni di crollo che allargano progressivamente le cavità che assumono così forme diverse e possono anche collegarsi tra loro. Successivamente le acque abbandonano il loro corso originario e lasciano vuoti gli ambienti sotterranei venutisi a formare (gallerie, caverne, strettoie, meandri, ecc). L'insieme di questi complessi fenomeni va sotto il nome di speleogenesi. Gli spazi neoformati sono generalmente privi di concrezioni, tranne nelle zone dove vi era scorrimento dell'acqua a pelo libero. Il concrezionamento è un fenomeno successivo alla formazione della cavità e si sviluppa con meccanismo inverso della reazione chimica che regola la dissoluzione del calcare, costituendo una forma di neodeposizione del CaCO₃.