Khu vực nằm ở vết đứt gãy giữa các mảng, ở dưới sâu trong lòng đất là hoạt động núi lửa tạo ra các hang động chứa đầy khí cacbon dioxit cùng các suối nước nóngPamukkale có cấu trúc hình bậc thang đá hoa vôi, một loại đá trầm tích được bồi tụ bởi các suối nước nóng phun tích tụ thành. Khu vực này bao gồm 17 suối nước nóng nhiệt độ dao động từ 35 °C (95 °F) tới 100 °C (212 °F). Nước nóng xuất hiện từ bắt đầu mùa xuân, được đẩy lên độ cao 320 mét (1.050 ft) đỉnh của bậc thang đá hoa vôi. Tại đây, canxi cacbonat sẽ được tích tụ trên một vùng rộng lớn có chiều dài 60 đến 70 mét (200 đến 230 ft) và rộng 24 mét (79 ft) tới 30 mét (98 ft). Khi nước bão hòa với canxi cacbonat sẽ lắng đọng xuống bề mặt dưới dạng gel mềm, giải phóng khí carbon dioxit, và tích tụ canxi cacbonat. Việc tích tụ tiếp tục cho đến khi lượng khí cacbonic trong nước nóng cân bằng carbon dioxit trong không khí.