L'origine delle Murge è connessa allo scontro avvenuto nel Cretaceo superiore, circa 100 milioni di anni fa, tra la zolla africana e quella europea, quando si ebbe il sollevamento della cosiddetta "piattaforma appula".
Le attuali Murge sono costituite essenzialmente dal calcare di Bari, più in basso e più antico, e dal calcare di Altamura, più recente.
I calcari sono caratterizzati da un elevato contenuto di carbonato di calcio (85%) e si sono originati in ambito marino in seguito alla sedimentazione di organismi quali alghe, molluschi e coralli.
Su tali rocce calcaree sono evidenti i segni del carsismo, fenomeno erosivo tipico di tali rocce: la fessurazione e la fratturazione dei banchi calcarei favoriscono, infatti, insieme alla loro composizione chimica-mineralogica, i processi di dissoluzione legati alla circolazione dell'acqua meteorica nel sottosuolo.
Il territorio della Puglia è diffusamente interessato dai segni carsici, sia nelle forme superficiali (doline, puli, campi solcati, microforme), che in forme sotterranee (grotte, gravi, inghiottitoi).
Il carsismo ipogeo comprende tutti quei processi che generano cavità nel sottosuolo. Lo sviluppo del carsismo profondo dipende essenzialmente dalla facilità con cui le acque meteoriche riescono ad infiltrarsi e poi a defluire in profondità per la presenza di fratture e dalle caratteristiche delle roccia attraversata.
In base al loro sviluppo, le cavità sotterranee si distinguono generalmente in cavità sub orizzontali, come nel caso della grotta di Curtomartino, e cavità sub verticali. Tra quelle a sviluppo orizzontale ci sono le gallerie, i cunicoli, le grotte e le caverne: per “grotta” si intende un insieme di cavità comunicanti tra loro per mezzo di cunicoli e gallerie, mentre la “caverna” si compone di un’unica ampia cavità sotterranea che sbocca in superficie con una grande apertura.
In Puglia sono circa 1500 le cavità sotterranee conosciute e l’area carsica più esplorata è sicuramente quella della Murgia.
La grotta di Curtomartino rappresenta un significativo esempio di grotta carsica, la cui parte attualmente alla luce, per una lunghezza superiore ai 50 metri ed una larghezza che raggiunge i 20 metri, rappresenta solo una minima parte dell’estensione ancora da esplorare.
L’interno della grotta, dove lo stillicidio dell’acqua ha generato una notevole varietà di concrezioni calcitiche, in molti casi eccezionali per forma, colori e dimensioni, rappresenta la sua parte più suggestiva e spettacolare. Numerosi sono gli speleotemi in grado di attirare l’attenzione e suscitare le curiosità del visitatore: dalle numerosissime stalattiti bianche ai panneggiamenti, che creano drappeggi dalle forme più varie sulle pareti della grotta; dalle tozze e larghe stalagmiti alle possenti colonne derivanti dalla fusione di stalattiti e stalagmiti.