Este tipo de erosión da lugar a la formación de grutas. La erosión kárstica se produce fundamentalmente por la disolución del carbonato cálcico por el agua (corrosión), una reacción que depende de la temperatura. Esta disolución de la roca calcárea crea la cavidad o gruta y al precipitar en distintas condiciones de temperatura, el carbonato cálcico forma estalactitas y estalagmitas, que pueden llegar a unirse formando columnas. Estas formas pueden apreciarse en gran parte de las cuevas, como por ejemplo en las grutas de Cacahuamilpa, en el estado de Guerrero en Mexico.
El colapso de sistemas kársticos puede dar lugar a paisajes kársticos muy característicos, abundantes en la región de Pinar del Río de Cuba (llamados mogotes) o en la región kárstica del sur de China. Estos mogotes son pequeñas montañas muy escarpadas que restan de la topografía anterior a la erosión kárstica.
Cuando el agua superficial erosiona las rocas situadas por encima de las aguas subterráneas, puede provocar el hundimiento del techo de la gruta y dejarla al descubierto. Estas formaciones son características de la península de Yucatán y reciben el nombre de cenotes.