林屋洞是典型的“喀斯特溶洞”,是三亿年前的石炭纪时,海洋中沉积形成的石灰岩,被地表水、地下水长期溶蚀而成。其形成有三个基本条件:首先是石灰岩。石灰岩俗称青石,主要成分是碳酸钙,容易被水溶蚀。其次,形成林屋洞的石灰岩,由于受地壳运动挤压,具有发育的节理裂隙,为地表水渗透、地下水流动提供了通道。第三,苏州一带降水丰沛,林屋洞又位于太湖之滨,使地表水地下水犹如一个勤奋的雕刻大师,对石灰岩进行溶蚀雕凿,天长日久形成了今天看到的景色奇异、宛如仙境的天下第九洞。