洞穴中如此众多的堆积物，从科学上分析，主要是由于地下水的化学作用、岩石的崩塌和地下河的机械堆积等而形成的。天空的雨水降落到地面后，不断地从石灰岩的裂缝中向地下渗流，在地面部位多溶解为土壤空气中的二氧化碳气体，而有机酸等变成带酸性的地下水，进入岩石的内部后逐渐溶解石灰岩，使地下水饱含碳酸钙。下渗过程中进入洞穴后，从洞顶和洞壁中渗流出来。由于环境的改变，引起渗流水的温度、压力和浓度的变化，使碳酸钙沉淀出来。并且可以根据水流的性质，形成不同形状和特性的沉积物。例如从洞顶呈滴水形式下滴的沉积物，主要是钟乳石、石笋和石柱。同时因其来水量不同，可以成为高大粗硕的柱状体，也可以形成密密麻麻的须状细小钟乳石。由滴水生成的景物，大部分成同心圆状，层层包裹，由圆心向外，形成放射状结晶，可以形成玛瑙晕纹，其主要成分为方解石。如果洞顶的渗流量较大时，成片状股状沿洞顶壁洞壁顺流而下，那样就形成景体较大的石帘、石慢、石帷幕、石瀑以及在洞床内的石梯田。各种景物还可以因水流下流时溅起的水珠沉淀出各种附着物，如石葡萄、石花、石榴和石毛等。凡是景观景物很多的大厅或洞穴内，其水汽是十分多的，有的相对湿度可达100％，这种过饱和的水滴，形成一种雾体，有的极细的水珠可以细小到为一滴水的千万分之一，这样的水珠变成一种气溶胶状态。气溶胶体和雾滴就依附在其他景物上，久而久之，慢慢地生长，可以将景物装扮得格外妖烧。如很细小的石毛、石刺、石树枝、石花与卷曲石。这种细小的附着体质地一般是非常纯的，多呈碳酸钙本色，洁白如玉，或晶莹剔透。但如果含有微量铁质，则呈现出血红色和肉红色；含铁锰质，为黑漆色；含亚铁和铜盐，变为浅蓝色。色彩灿烂缤纷，极为美观。更有甚者，在洁净的滴水形成的钟乳石的四周，有时出现毛细管状的晶明透亮的管子，这种小管不受地心引力的影响，而且沿着不同方向发展，有的呈树枝分权，有的为“s”形、发髻形。附着于钟乳石上的卷曲石中，就有这样成因生成的。目前研究的结果表明，洞穴内有一种乳白色的、含有或不含有水分的粉末状或乳状沉积物，称月奶石，是由于细菌参予作用的结果。一般说来，月奶石在北方多是不含水的，南方含水分较多。
无论对神仙洞还是对其他洞穴。很多研究者和观赏者都会谈到洞穴和景物的年龄究竟有多大，是什么时代形成的，离开现在有多久了。确定洞穴的年龄比较困难，目前世界上还没有一种仪器能测量出洞穴生成的时间，但对景物生成年龄的测量则已经有多种科学分析方法。一般常用的测量方法有14C，铀系法、古地磁方法和电子顺磁共振方法。如果估计景物的年龄在6 ｝－7万年前以来生成的，可采用14C方法，其精确程度较高；测量40万年前以来的年龄，多采用铀系法较好。目前景物测量年代都采用铀系法，古地磁法测量景物应用得较少，而电子顺磁共振方法的应用则愈来愈广泛。如独山神仙洞系统中，最高的碉堡洞流石生成时间已有30多万年了，穿洞中的石笋最早已有41万年，最晚也有8万年时间了。神仙洞干洞内的石笋最早者为27万年，晚者为15万年，而有水洞穴的钟乳石却不到1万年。从中不难看到，高层洞穴形成的时间较旱些，其中景物的年龄也要大些，较底层或者本身就是地下河的洞穴，其生成时间要晚些。但从景物的色彩、游程和游览方式来看，一般低位洞穴的景物色泽鲜艳，活力较大，旅程也较长，而且具有泛舟其中，水陆兼游的特点。
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