Une grotte marine, également appelée grotte littorale, commence comme une petite fissure ou un point faible dans une falaise au bord de la mer. Vagues de l'océan - l'eau salée pleine de gravier et de sable martèle contre cet endroit pendant siècles, l'agrandissant lentement et creusant une grotte dans le flanc de la falaise.
Outre l'eau, les forces brutales telles que le vent et la température froide contribuent également à former des grottes marines et à creuser des détails délicats comme de grandes arches et des réseaux de petites grottes qui s'emboîtent comme un nid d'abeilles. Le vent a un fort pouvoir corrosif dans le temps, tout comme l'eau, et il s'engouffre dans les grottes, surtout à marée basse. La température froide gèle l'eau qui s'infiltre dans les fissures le long de la surface des roches. Lorsqu'il gèle, il se dilate, élargissant ainsi ces fissures.
Les falaises marines faites de roches tendres, telles que le grès, présentent les meilleures conditions pour la formation de grottes marines. Pourtant, le vent et les vagues avec leur mouvement répétitif et leur contenu abrasif, peuvent former des grottes même en roche dure.
La plupart des grottes littorales s'étendent sur moins de 300 mètres de l'entrée à la fin. La grotte marine la plus longue du monde, la grotte Matainaka en Nouvelle-Zélande, mesure 1 540 mètres de long. Les grottes Sea Lion en Oregon ont le plus grand volume de toutes les grottes marines du monde. Ce sont aussi les grottes les plus longues des États-Unis.
