地下河的成因主要與地質構造和水文地質條件有關。以下是詳細介紹：
地質構造的影響。地下河的形成與岩層的構造和地形的起伏有關，例如，碳酸鹽岩岩體因地殼運動、海陸變遷、岩漿運動等原因受到破壞，產生大量的裂隙或破碎帶，為水流進入岩體內部製造了通道。水流沿著這些裂縫或破碎帶垂直進入岩體後，會落入裂縫和破碎帶的底部做水平運動，對岩石進行溶蝕和沖刷，形成洞穴及通道。隨著時間的推移，洞穴的規模不斷擴大，當洞穴通道擴展並串通起來，匯集了大量的地下水並與地表河流相貫通時，就形成了地下河。
水文地質條件的影響。地下河的形成也與地下水的流動和地下水位的高低有關。地下河的水流主要由地表降水沿岩層滲流或由地表河流經落水洞進入地下河組成，有時也由深源和遠源地下水補給。地下河的形態受地質構造的影響，按其形態特徵，可分為樹枝狀、鋸齒狀、線狀、網狀等類型。地下河也具有單獨的補給徑流與排泄條件，有時在同一含水層中，可發育多條不連通的地下河。