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A formação das cavernas do Petar É considerado uma caverna qualquer cavidade natural rochosa de tamanho acessível a seres-humanos. Tais cavidades se formam principalmente em áreas com abundancia de rochas calcárias, como é o caso da região do Petar. Estas rochas são formadas por calcita (carbonato de cálcio, CaCO3), que dissolvem-se quando entram em contato com a água, que contém suficiente teor de ácidos. Estes são provenientes da chuva ácida ou do dióxido de carbono (CO2), que em contato com a água forma H2CO3, o ácido carbônico. Num segundo momento, a água ácida penetrando pelas fendas do calcário ataca a rocha, produzindo o bicarbonato de cálcio (Ca(HCO3)2), que é solúvel e facilmente transportado pela água. Com a dissolução do bicarbonato de cálcio, as fendas vão-se alargando lentamente e formando as cavernas.

A gota da precipitação do carbonato fica pendurada no teto até que atinja volume e peso suficiente para cair. Nesse período ocorre a liberação do gás carbônico (CO2) e, como consequência, ocorre a precipitação de parte do bicarbonato dissolvido. Formam-se assim os primeiros cristais de carbonato de cálcio (CaCO3), que vão dar origem à estalactite. A gota, ao cair, ainda carrega consigo bicarbonato de cálcio (Ca(HCO3)2) em solução, o qual vai sendo depositado no piso logo abaixo, formando uma estalagmite. O crescimento oposto da estalactite e da estalagmite faz com que essas peças muitas vezes se unam, dando origem à colunas. Essas formações dentro das cavernas são chamadas de espeleotemas, e dentre as mais vistas, além de estalactites, estalagmites e colunas já citadas, estão as cortinas, formações em tetos inclinados, em que a água não goteja, mas ao escorrer obliquamente permite a precipitação de filetes de carbonato de cálcio, criam finas estruturas parecidas com paredes, as vezes com ondulações. Outro espeleotema é a Couve-flor, estrutura rugosa resultante dos salpicos de água na rocha.