关于水洞的形成年代有过多种说法或推测：
其一，水洞形成年代约几亿年；
其二，水洞形成年代约几千万年；
其三，水洞形成年代约数百万年；
其四，水洞形成年代约亿万年等等不同的推测。
其实水洞的形成年代并没有那么久远，据1996年本溪水洞洞穴科研成果已经准确地告诉我们，水洞开始发育于距今40-50万年前的第四纪中更新世的早中期，经过裂隙充水和洞道扩大，形成了水洞的雏形。
在距今20-25万年的中更新世的晚期，形成了今天这样的地下暗河。
当您游览了水洞之后，一定很想知道水洞是怎么形成的，现在简要地向您介绍一下本溪水洞的成因：
水洞的成因，根据1996年最新的权威性的研究成果得知它有三个基本有利条件：一是水洞发育在奥陶系下统马家沟组石灰岩当中，该石灰岩层是可溶性岩层，它呈条带状分布在太子河和汤河的河间地带。二是这里的断层、常理裂隙特别发育见有东西向、南北向、北西向和北东向四组断裂构造。其中东西向的F1 断层几乎与水洞的延展方向一致。断裂构造破坏了岩石的完整性，同时也是地下水在其中运移的通道。三是在石灰岩裂隙中流动的水，是由汤河水补给的，它具有很强的溶蚀能力。
由于上述条件并存于水洞地区，汤河水在石灰岩层里流动，经过几十万年的溶蚀、崩塌作用，最终形成了本溪水洞──大型地下暗河型岩溶洞穴。
次生化学沉积
当洞穴受新构造运动的影响而上升，全部或部分脱离了地下水位后，它就接受地表渗流水的作用。其渗流水在石灰岩的裂隙运移的过程中发生了碳酸化反应。石灰岩的化学成分是碳酸钙含有二氧化碳的水与碳酸钙反应结果，生成碳酸氢钙，因碳酸氢钙溶解于水，它便随渗流水继续往下渗透。这样裂隙不断被溶蚀而加大。如果这种含有碳酸氢钙的水（又称岩溶水）从洞穴的洞顶或侧壁上的裂隙渗出时，由于物理化学条件的改变，使其部分水份蒸发，结果重新在洞顶或侧壁形成碳酸钙结晶，这即是次生化学沉积物。
从洞顶向下生长的，呈钟乳状或圆锥状的次生化学沉积物，称为"石钟乳"在地面从下往上长的呈笋状的次生化学沉积物，称为石笋。石钟乳与石笋上下连接起来的称为石柱。在侧壁上形成的形状如帏幕一样的称为石幔。
水洞洞穴的次生化学沉积物类型较为简单。但在某种意义上它具有特殊的地位和别具一格的特色。
在洞顶、洞壁和河岸两侧平台上所形成的各种石钟乳、石笋、石柱、石幔、石旗、石盾、流石坝、钙板和石花等等。
它们有的是由重力水沉积，形成的滴石类和流石类，也有的是由非重力水沉积而成的。
1．鹅管：这是石钟乳的最初形态，属滴石类，在国外称麦杆状钟乳石，它的直径与水滴一样大小。
2．石盾：这是因为它呈园盘状的盾形板石而得名。它是一种特殊的裂隙性水流形成的。
3．石笋：是由滴水作用形成的，因其形呈笋状而得名。
4．石柱：是石钟乳与石笋上下连接起来呈柱形而得名。
5．斜塔：这是一根歪斜的石笋。这根石笋原本是直立在岸边土层台地上的，因地下河水冲刷土层使台地坍塌，石笋也就倾斜了。据测定，这根石笋高3.5m,生长年龄在距今7.97万年至2.79万年之间，经历了5.18万年，其生长速度为每4年长6.76cm。
6．钟乳石吊石柱：它原是一根石柱，竖立在岸边土层台地上，后因地下河水把土层冲走，使石柱悬挂在洞顶而成。
7．石幔：洞壁上的石幔，是沿洞壁裂隙由连续不断的片状流水所形成的幔状沉积物而得名。
8．石瀑布：是连续不断的片状流水所形成的瀑布状的沉积物而得名。
9．悬石盘：底盘呈水平状盖板，中心有后生的鹅管，边缘有裙状流石或石钟乳。它们原来是小型石柱，立在岸边土层台地上，其底盘盖立台面土层上。后因地下河水将其基座上土层冲刷掉，使带有底盘的小石柱悬空而得此名。
10.北极宫宫：是洞中最大的一个呈厅堂状的洞道，高32m，宽50m，面积为3768.75平方米。如此宏伟的洞道主要是由于洞顶的岩层块状崩塌，使洞体空间增大所致。
11．"昆仑映雪"又名"大雪山"：是水洞中最大型的列队式堆状石笋，它的形成主要受脉岩的影响。
地壳深处的岩浆由于侵入到马家沟组石灰岩层中的裂隙里边，形成隔水层，对水洞的发育会起阻碍作用，并对洞道延伸的位置也有控制作用。