Die Höhle ist eine Laughöhle, d.h. der Hohlraum ist durch Auslösen des Gesteins durch Wasser entstanden. Als Höhle wird ein natürlicher Hohlraum im Gestein bezeichnet, wenn er durch Menschen betreten werden kann. Engere Lösungshohlräume nennt man Schlotten.
Voraussetzung zur Bildung von Lösungshohlräumen ist das Vorhandensein von lösungsfähigem Gestein und Wasser. Lösungsfähige Gesteine sind Kalksteine, Dolomit, Anhydrit bzw. Gips und Steinsalz.
Während Steinsalz in unserer Klimazone an der Oberfläche bzw. Oberflächennähe nicht vorkommt, bilden Kalke, Dolomite und Anhydrite diese in unmittelbarer Oberflächennähe mit der Gipsrinde kompakte Massen bzw. große Flächen. Auf diesen Flächen wirkt das Niederschlags-, Oberflächen- und Grundwasser lösend und bildet dadurch eine charakteristische Landschaftsform, den Karst.

Auf Grund der chemischen Zusammensetzung der jeweiligen Ober-flächengesteine unterscheidet man Karbonat- und Sulfatkarst. Bei der Heimkehle, die im Anhydrit entstanden ist, handelt es sich um Sulfatkarst. Hat Wasser die Möglichkeit auf Klüften und Spalten in das Gestein einzudringen, kommt es durch Lösungsvorgänge zur Hohlraumbildung. Dabei kann das Wasser bei entsprechender Drainage regelrechte Wasserläufe,
die Höhlenbäche, bilden. Der dabei entstandene Hohlraum nimmt eine ganz bestimmte Form an. Es bildet sich oben eine breite etwa horizontale Fläche, die Laugendecke. Die Sohle dagegen ist schmaler, so daß ein trapezförmiger Querschnitt entsteht. Die Seitenflächen sind naturgemäß schräg, (ca. 45 Grad) und werden Facetten genannt.
Die Erweiterung dieses gestreckten, vom Höhlendach durchflossenen Hohlraumes geschieht durch seitliches zurückweichen der Facetten. Es entsteht so ein relativ niedriger aber teilweise sehr breiter Hohlraum, bis die Laugendecke instabil wird und einbricht.
Nun werden auch die Bruchmassen gelöst, so daß sich der Hohlraum durch ständiges Nachbrechen nach oben fortsetzen kann. Mit der Annäherung an die Tagesoberfläche kommt es teilweise zum Durchbrechen, so daß ein sogenannter Erdfall entsteht.
Die oben dargestellten Vorgänge führten zur Bildung der Heimkehle. So ist auch der größte Hohlraum der Höhle, der große Dom, mit einer maximalen Höhe von 22 m und einem maximalen Durchmesser von 65 m, nur infolge Lösung des Nebengesteins durch Wasser entstanden.
In den löslichen Gesteinskomplexen wird es zahlreiche Höhlen geben, dafür sprechen u.a. die häufig auftretendenen Erdfälle, aber gut begehbare Karsthöhlen sind dagegen selten. Nur wo durch Talbildung diese Schichten angeschnitten sind (Heimkehle) oder durch Bergbau untersucht wurden (Barbarossahöhle), konnten Höhlen erschlossen werden.
Die Heimkehle ist also das sichtbare und überzeugende Ergebnis der unterirdischen Arbeit des Wassers im Sulfatkarst und wohl die eindrucksvollste aller Karsterscheinungen, für Fachleute ebenso wie für Laien.