天坑地质学上是一种超大型岩溶负地形，表现出巨大的体积、陡陷的岩壁、深井或斗式剖面等特殊的空间和形态特征，天坑通常发育于大厚度、深地下的可溶地层，从地面到地面，平均宽度和深度均在 100 米以上，底部通常与地下河相连。

世界上最大的天坑集团位于中国广西乐业县。天坑集团位于 20 多平方公里的区域内，由大石威天坑和附近数十个天坑组成。关于乐业天坑群形成的原因，中国地质学家认为主要与乐业县特殊的地质构造有关。乐业县地层为 S 形扭转构造，天坑分布区位于旋转扭转构造的中间，当地壳震荡发生时，这里产生的张力最大，形成了大量的抗拉裂隙，从而形成了天坑群。

天坑的形成需要同时满足许多条件。

第一，地层本身。第一，石灰地层必须足够厚，以便为坑的形成提供足够的空间；第二，曝气带（含气地层）也应该足够厚；第三，地层必须与地面平行，就像板岩堆积在周围一样，只有这样的地层才能崩塌。

第二，水文条件。第一，地下河水位应该很深；第二，降雨量应该足够大，当地河流的流量和能量应该足够大，足以冲走坍塌的石头。第三，必须满足地壳突出的条件，以便地壳运动为岩层的崩塌提供动力。

根据成因类型，天坑可分为塌陷型和侵蚀型。塌陷天坑的形成可分为地下河、塌陷厅和天窗天坑三个阶段。在第一阶段，地下水不断溶解和侵蚀，导致洞壁和顶板地层塌陷；第二阶段，水流多年来冲刷塌陷，逐渐扩大塌陷空间，形成圆顶地下洞室；第三阶段，在地表水和重力侵蚀作用下，洞室顶部岩层塌陷，最后形成天窗坑。天坑冲蚀类型是地表水流的持续侵蚀和碳酸盐岩地层发育的深化所形成的。

目前，世界上发现的岩溶陨石坑多为塌陷坑，主要分布在中国南部（主要分布在洪水河流域和长江流域）、东南亚、低纬加勒比海沿岸和地中海沿岸一些国家。

天坑不仅是一个旅游景观，也是一个有价值的地质研究对象，地质学家可以利用天坑来判断峰群地貌是否成熟，从而确定山顶聚集区是否有各种洞穴、地下河流、天生桥等相关地质遗迹，岩溶天坑理论丰富和发展了传统的岩溶地质学和景观地貌学理论，促进了相关学科的发展。

本文由中国人民大学附属中学第二分院一级教师王鹤一进行科学考核。