Hang động được hình thành phổ biến nhất do quá trình xói mòn. Các hang động cũng có thể được hình thành do sóng, dòng dung nham hoặc do vi khuẩn tạo ra axit.
Phần lớn các hang động được hình thành trong cái gọi là karst, là một khu vực được tạo thành từ đá dolomit hoặc đá vôi có các suối ngầm và hố sụt. Nước mưa kết hợp với carbon dioxide khi vẫn còn trong khí quyển sẽ rơi xuống và thấm qua các vết nứt. Với sự trợ giúp của nhiều carbon dioxide, nó tạo ra một loại axit yếu nhưng có khả năng ăn mòn đá theo thời gian. Sau hàng triệu năm, axit này làm rỗng các khu vực cuối cùng kết hợp với nhau để tạo thành hang động.
Các hang động hình thành dọc theo bờ biển được gọi là hang động biển. Những hang động này được hình thành do sóng vỗ vào vách đá và làm xói mòn lớp đá mềm theo thời gian.
Các ống dung nham là những hang động được hình thành khi dòng dung nham nguội đi dọc theo các cạnh bên ngoài nhanh hơn ở giữa. Lớp vỏ này tạo thành một lớp vỏ bao quanh dòng dung nham, cứng lại và tạo ra một hang động.
Một số vi khuẩn nhất định ăn các cặn dầu và tạo ra khí tạo thành axit mạnh khi nó trộn với oxy. Axit này làm xói mòn đá và tạo ra các hang động cần thiết bị đặc biệt bao gồm nguồn cung cấp oxy để tham quan.
