据地质科学家考察，大约距今二亿七千万年以前，云贵高原处是一片汪洋大海，在石林这片海面上，生长着许多能形成碳酸钙沉积物的动物和植物。由于气候炎热，雨水充沛，动植物生长衰亡速度很快，它们的尸骸沉积海底，经过上亿年形成了一大层厚厚的沉积物。几十万年后，沉积物变成了化石。
在大约距今7千万年时，发生了波及华夏大地的燕山运动，海底被渐渐抬高，藏在海成的石头开始露出水面。没有干枯的海水时刻不停地拍打岩石，在岩石上“咬”出了一条条深深的裂痕。
地壳再次抬升时，岩石完全露出海面。含有二氧化碳和有机酸的雨水，经过几十万年的冲刷溶蚀，使整块的岩石形成溶蚀沟，最终使整块的岩体分离，形成石芽、石柱、石门、石峰这样千奇百怪的石头奇观。石林便是这样形成的。