Les nombreuses couches de sédiments calcaires et dolomitiques datent presque en totalité du Jurassique et reposent sur les bancs de grès du Trias recouvrant le socle Hercynien (les schistes). P. MARRES (1936) précise que l'épaisseur des couches de calcaire atteint 650 m et jusqu'à 1500 m par endroits.
Les géologues distinguent plusieurs types de roches : le calcaire (sens stricte) qui peut être massif, lité ou marneux, la dolomie, les marnes et quelques traces de basalte issues de l'activité volcanique du tertiaire récent.

La chaîne Hercynienne se met en place par le plissement des sédiments de la mer primaire (il y a 285 millions d'années) pour former une chaîne de montagne plus grande et plus haute que les Alpes que nous connaissons. L'érosion de cette chaîne montagneuse entraîne les premiers dépôt fluviatiles issus des massifs (sables, conglomérats...) et lagunaires (argiles , dolomies) qui s'accumulent dans les dépressions au fil des millénaires. Il y a 190 millions d'années la vaste pénéplaine issue de l'érosion du massif Hercynien est envahie par une mer peu profonde. Les principaux dépôts marin dureront de 135 à 65 millions d'années (Jurassique et Crétacé : le période des grands dinosaures).
Le premier soulèvement des Cévennes vide cette mer 'secondaire'. Débute alors une érosion lente de la plaine calcaire issue des dépôts marins. Par la suite, les mouvements tectoniques alpins et pyrénéens du Cénozoïque (ère Tertiaire) soulèvent, basculent et fissures les bordures Sud et Est du Massif Central : les Causses émergent et se disloquent.
Le climat chaud et humide d'alors (il y a 40 millions d'années) favorise les phénomènes de dissolution en fonction de la nature des roches. Les fragmentations des formations favorisent les percolations de l'eau dans les zones fracturées et accélèrent la dissolution des zones broyées ou cassées. Il y a 6, 5 millions d'années, quelques volcans transpercent l'épaisse couche de sédiments.
C'est surtout vers -5 millions d'années que les vallées se creusent ainsi que les réseaux souterrains caractéristiques des reliefs karstiques (grottes, gouffres...) que nous connaissons actuellement.