Bjergene omkring Valle de Vinales er et såkaldt karstområde.

Et karstområde er det landskab der opstår, hvor erosion gennem opløsning er større end den nedbrydning der sker mekanisk. Bjergene er oprindeligt dannet af skallerne fra små døde havdyr som i Jura-tiden for 208 – 146 mio år siden er sunket til bunds i det daværende hav. De blødeste dele af disse kalkaflejringer er blevet opløst af nedbør og fugt og skyllet ud i området som ligger lavere.

På Cuba er karstlandskabet kendetegnet af ’los mogottes’, bevoksede kalkstensknolde med afrundede toppe og stejle sider.

Det subtropiske klima med høj luftfugtighed betyder at landskabets skarpe former skjules af en kraftig vegetation. De rådnende plantedele fra vegetationen er på sin side med til at forøge indholdet af  kulsyre i det nedsivende vand og derved fremmes nedbrydningen og afrundingen af kalkstenen yderligere.

De subtropiske temperaturer - Cuba har en årlig gennemsnitstemperatur på 25 grader C - er også med til at forøge koncentrationen af kulsyre i det nedsivende vand. Resultatet på overfladen bliver at bjergene fremstår som gigantiske grønne, afrundede, knolde på det helt flade landskab som engang var havbund.

Under overfladen udhules kalkstenen af nedsivende og strømmende, underjordiske floder. Da vandspejlet hele tiden synker, opstår der huler der hvor vandet er sunket ned. I det kalkholdige vand, som siver gennem loftet i de udhulede rum, vil den opløste kultveilte boble bort. Derved presses den kemiske proces baglæns. Der dannes igen kalksten (kalciumkarbonat), nu i de former vi kalder drypsten. Stalakitter som vokser oppefra og ned og stalagmitter som vokser fra nedefra og op.

I visse regioner hvor de tektoniske og geologiske betingelser er stabile, er det muligt at der foregår en karstifikation af sten som er svært opløselige, som kvarts. Men det er ikke almindeligt.