Phần lớn các hang được hình thành do quá trình kiến tạo địa chất của Trái Đất từ cách đây hàng triệu năm. Do sự biến đổi của vỏ Trái Đất kéo theo hàng loạt sự đứt gãy và hoạt động tạo núi, cũng như sự phun trào của các núi lửa đã hình thành ra các dãy núi.

Trong các khối đá núi thì thành phần vật liệu có thể rất khác nhau, trong đó có những phần dễ bị phong hóa rồi hòa tan vào nước ngầm và bị cuốn đi, để lại khoảng trống giữa các phần chưa bị phong hóa. Qua hàng triệu năm khoảng trống lớn dần. Tùy theo tình trạng kết cấu khối vòm mà vòm sụp xuống, hoặc đủ chắc để tạo ra hang đá.