Les grottes sont le plus souvent formées par le processus d'érosion. Les grottes peuvent également être formées par les vagues, les coulées de lave ou par des bactéries qui produisent de l'acide.
La majorité des grottes sont formées dans ce qu'on appelle le karst, qui est une zone faite de dolomie ou de calcaire qui a des ruisseaux souterrains et des gouffres. L'eau de pluie qui s'est combinée au dioxyde de carbone alors qu'elle était encore dans l'atmosphère tombe et s'infiltre par les fissures. Avec l'aide de plus de dioxyde de carbone, il crée un acide faible mais capable de ronger les roches au fil du temps. Après des millions d'années, cet acide creuse des zones qui finissent par se rejoindre pour former une grotte.
Les grottes qui se forment le long du rivage de l'océan sont appelées grottes marines. Ces grottes sont formées par les vagues frappant les falaises et érodant la roche tendre au fil du temps.
Les tubes de lave sont des grottes qui se forment lorsqu'une coulée de lave se refroidit le long des bords extérieurs plus rapidement qu'au milieu. Cela forme une croûte autour de la coulée de lave, qui durcit et crée une grotte.
Certaines bactéries se nourrissent des gisements de pétrole et produisent un gaz qui forme un acide fort lorsqu'il se mélange à l'oxygène. Cet acide érode les roches et crée des grottes qui nécessitent un équipement spécial, y compris un apport d'oxygène à visiter.
