云贵高原最大的特色之一,是显著的喀斯特地形。它是石灰岩在高温多雨的条件下,经过漫长的岁月,被水溶解和侵蚀而逐渐形成的。云贵高原上石灰岩厚度大,分布广,经地表和地下水溶蚀作用,形成落水洞、漏斗、溶湿洼地、伏流、岩洞、峡谷、天生桥、溶洞、暗河、石芽、石笋、峰林、盆地等稀奇古怪的地貌,是世界上喀斯特地貌发育的典型地区之一。
云贵高原面上有一层固结的红色土层(地面岩石的风化壳),表示高原面已是个久经风化的地面。当它被剥蚀去后,就出露石灰岩,形成大片石芽地。路南石林就是石芽地中发育得最好的一片。这里奇峰兀立,如柱如塔,如笋如菌,高的10米以上,矮的5-10米。人们在望峰亭或狮子亭眺望,就可欣赏到40多万亩石林的奇景。
云贵高原在距今大约两亿年以前,是一个长期被海水淹没的海湾,堆积了深厚质纯而面积广大的石灰岩。距今约2.08亿年前的中生代三迭纪晚期,印支运动爆发,地壳隆起拗陷交替出现,沉积物不断堆积,来自东部及北部挤压,使物质向一个方向集中,加之受重力均衡作用影响,使地壳逐渐加厚,新生代以来地面迅速抬升,高原形成,距今约3600万年至5300万年前的第三纪始新世时期,发生了喜马拉雅造山运动,云贵高原被再度抬升。
新近纪到早更新世期间,贵州受到太平洋板块和印度板块的共同影响,处于相对稳定时期,地貌相对较为平缓,中更新世以来,受青藏高原不断隆升作用的影响,促进了云贵高原的形成,形成了贵州西高东低的地貌格局。