מי גשם קולטים פחמן דו־חמצני מהאוויר ומהאדמה ונעשים חומציים מעט. כשהם מחלחלים בסדקים של סלע גיר או דולומיט, הם ממיסים אותו לאט־לאט ומרחיבים את הסדקים למעברים ולאולמות. אחרי שהמים יורדים לעומק, נשארת מערה יבשה — ובתוכה מתחילים לגדול נטיפים וזקיפים. אזור עם הרבה מערות ובולענים כזה נקרא ״קארסט״.
יש גם מערות אחרות: מערות מלח, כמו בהר סדום, שמי גשמים חוצבים במהירות יחסית; מערות לבה, צינורות שנשארו אחרי שזרם לבה התרוקן; ומערות ים, כמו הנקבות בראש הנקרה, שהגלים חצבו. במערות טבעיות חשוך, חלקלק ויש בורות, ולכן נכנסים רק למערות מוסדרות או עם מדריך.

