桂林溶洞的形成是一個長期的地質過程，主要涉及石灰岩地區地下水的溶蝕作用。石灰岩的主要成分是碳酸鈣，這種物質在遇到含有二氧化碳的水時會發生化學反應，生成可溶性的碳酸氫鈣。反應的化學方程式為：CaCO3 + CO2 + H2O = Ca(HCO3)2。隨著時間的推移，這些溶解有碳酸氫鈣的水會因為溫度變化、水分蒸發或壓強減少而導致二氧化碳的溶解度減小，從而析出碳酸鈣沉澱。這些沉澱物經過數百萬年的積累，逐漸形成了鐘乳石、石筍等獨特的地質景觀。
溶洞的形成不僅包括溶蝕作用，還涉及到沉積作用。當地下水從地表流入地下，它會溶解一定量的碳酸鈣。當這些水到達溶洞時，由於環境溫度、壓力的變化，水中的二氧化碳會釋放出來，導致水對碳酸鈣的溶解力降低，使得原本溶解在水中的碳酸鈣結晶析出，形成鐘乳石、石幔、石花等。
綜上所述，桂林溶洞的形成是由於地下水和二氧化碳的長期侵蝕作用，以及隨後的沉積作用，共同創造了這些奇特而壯觀的溶洞景觀。