洞穴是人能进入的自然形成的地下空间，从成因上可划分为喀斯特洞穴、侵蚀洞穴、熔岩洞穴和冰洞等。我们常见的洞穴是喀斯特洞穴，也称溶洞。喀斯特洞穴主要发育在碳酸盐岩中，碳酸盐岩的主要成分是碳酸钙和碳酸钙·镁。世界上出露的碳酸盐岩约占陆地面积的20%，主要集中分布在中美洲、环地中海和中国西南。中国的碳酸盐岩出露面积约为50万平方千米。

洞穴的发育和演化过程主要有以下几个阶段：首先是大气降水沿岩石孔隙、裂隙、层面等渗入岩体，并对岩体进行溶蚀、扩大形成地下空洞；随着空洞的逐渐扩大，水流汇集到洞中形成地下溪流或地下河；地下河形成后，在重力崩塌作用、地下河的溶蚀作用、侵蚀作用和搬运作用的共同作用下，使洞腔进一步地扩大；随着地壳的抬升，潜水面下降。地下河及岩体中的其他水流向下渗漏，从而形成新的下层洞道，上、下两层洞之间通常发育垂直洞穴将它们连接，从而形成完整的洞穴系统。

水中碳酸与碳酸钙的化学作用是一个可逆的反应。洞穴形成后，岩石中的水流在渗入洞中后，由于温度和压力的改变，水中的钙离子浓度过大而产生逆向反应，即水中的钙离子和重碳酸根反应生成水、二氧化碳和碳酸钙。这些碳酸钙在洞顶、洞壁和洞底等部位沉积下来，便形成了各种形态的钟乳石。由于形成钟乳石的水动力不同及其沉积部位的不同，形成了各种不同的类型，主要有：石钟乳、石笋、石柱、鹅管、石旗、石盾、石帘、卷曲石、边石、云盆、钙板、穴珠、晶花等，以及它们的组合形态。

洞穴是一种自然资源，其用途不仅仅是人们所熟知的观光旅游，还可用于仓储、水资源开发、水能开发、采矿、防空、休闲疗养、科研、教学等。中国是一个洞穴资源大国，但由于开展探测较晚，洞穴资源情况仍不清楚。随着洞穴探测和考察活动的不断开展，有更多的大洞、长洞和深洞必将展示给世人。