双河洞国家地质公园属于大娄山山脉,海拔在600～1700m之间,地形切割强烈,相对高度差大.地貌除太阳山、金林山一线至干河沟为构造侵蚀中山外、多数地区为喀斯特峰丛洼地及峰丛谷地,形成了洞穴、峰丛谷地、峰丛洼地、盲谷、天窗、地下河、竖井、天坑等二元三维的地貌形态。

　 公园区域在大地构造上属于杨子准地台的凤冈北北东向构造变形区西部,新中华夏系构造影响强烈，有早古生界寒武系、奥陶系、志留系、晚古生界二叠系，中生界早三叠系以及新生代第四系地层，岩性主要为碳酸盐岩和碎硝岩，其中以碳酸盐岩分布最广，喀斯特作用强，具有地表、地下立体双层喀斯特地貌结构,发育程度高，类型丰富。

　 双河溶洞国家地质公园处于乌江一级支流芙蓉江的主要发源地，以太阳山为中心，金林山为分水岭，共有池五溪、旺草河,青溪河、干河沟、天星沟、川硐沟、洋井沟等河流20余条，各支流最后汇入芙蓉江，芙蓉江双河洞范围内最主要的河流，干流长136km，落差达363.4m。区内河网密度0.5条/平方千米；多年水资源量12.75亿立方米/y，其中地下水位5.3亿立方/y。

　 双河溶洞群所在的桂花村和铜鼓村，深山苍茫，群峰秀丽，洞外有两条河流在铜鼓村交汇，双河溶洞因此得名，初步探明，它属我国罕见的一座巨大的、并具有独特景观的洞穴系统，是一座集旅游观光、洞穴探险、科学研究多位一体的洞穴系统。溶洞群主要有石膏洞、水帘洞、莲花洞、桂花洞(大风洞)、山王洞、罗教洞、连望洞、杉林洞、罗汉洞等，各洞都有鲜明的特色。

　 双河溶洞群洞穴景观因其独特性、多样性、完整性而被喻为"喀斯特天然洞穴博物馆"。优美原始的生态环境，浓厚的乡土气息，恬淡的田园风光，广布的森林温泉景观，构成双河洞集洞、林、山、水、地下、地表景观为一体的风景区。