南大東島が最初に生まれたのは5000万年前。現在の場所から1000kmも離れた場所だった。その後、フィリピン海プレートに乗って移動。プレートの移動にともなって島が沈んでいき、浅い水面下で新たな珊瑚礁が誕生。珊瑚礁が上へ上へと積み重なり、それを繰り返すことで今では2000mにもおよぶ壮大な石灰岩の山が築き上げられたと考えられている。海面下に沈んでいた石灰岩の巨大な山がプレートの隆起によって上昇し海面から顔を出した際、雨などの水にさらされ溶け出し洞窟を形成。現在は海水が上昇し沈みこんだ部分が水中鍾乳洞となった。鍾乳石の黒い色は水中に含まれるマンガンが長い年月を経て付着したと考えられている。