山洞与人类历史联系十分密切。在旧石器时代，当人类还没有其它栖身之处时，山洞便成了人类的居所。
然而，在人们不再住山洞以后，过了很久还一直相信那些关于山洞的神奇传说。古希腊人认为山洞住着他们的主神宙斯、潘神、普路托（冥王）和酒神狄俄尼索斯。古罗马人则认为山洞是仙女和女妖居住的地方。古波斯人和其他一些民族却把山洞与对米特拉神的崇拜相联系起来。
世界上那些美丽而壮观的山洞几乎都成了旅游圣地。大型的山洞被称做“大岩洞”。
各种山洞的形成过程是各不相同的。很多山洞是因海浪长年拍打岩石，逐渐在岩石上打出空洞。有的山洞则在地下。这些山洞是因地下河流逐渐将石灰岩这样的松软岩石溶蚀后形成的。还有一些山洞是由于火山爆发使地球表面岩层平移变位而形成的。也有的是因灼热的熔岩剥蚀了地表岩层而形成的。
美国最常见的山洞是那些厚而松软的石灰岩层被溶蚀后形成的。溶蚀因子一般是含有二氧化碳的水。美国印第安那州、肯塔基州和田纳西州有很厚的石灰岩层，平均厚度达53.34米，因此，那里的洞穴很多。
有的洞在洞顶开口，称为“落水洞”。这种洞常常出现在地表的水聚集和向下渗透的地方。有的洞则有上下左右多层洞穴。这些洞形成之后，地下河流仍会流经这些洞，直到有了更低的渠道，水才离开原来的洞穴而流走，这时洞穴才会逐渐干涸。
通常，从洞顶滴下来的每一滴水都会含有石灰或其他矿物质。待部分水分蒸发以后，有些矿物质使积存下来，倒挂在洞顶上，形成了钟乳石。水沿着钟乳石滴到地上，逐渐堆积起一根根的石柱，叫做“石笋”。
