Krški krajobraz
Područje Nacionalnog parka Plitvička jezera dio je Dinarskog krškog područja te pripada jednoj od najdojmljivijih krških cjelina u svijetu, sa specifičnim geološkim, geomorfološkim i hidrološkim osobinama. Krški reljef prvenstveno se veže uz karbonatne stijene (vapnence i dolomite) zbog njihove izrazite podložnosti kemijskom i mehaničkom trošenju kao i utjecaju tektonike (rasjedi, bore, pukotine i dr.). Voda obogaćena ugljikovim dioksidom prodire kroz pukotine karbonatne podloge pri tome je otapajući i stvarajući različite površinske (škrape, vrtače, krška polja, kamenice, kukovi, tornjevi, stupovi) i podzemne (jame, spilje, kaverne) krške oblike.
Na području Parka prevladavaju mezozojski vapnenci s ulošcima dolomita, ali i sami dolomiti. Odnos slabije propusnih ili vododrživih dolomita prema okršenim i vodopropusnim jurskim i krednim naslagama vapnenačkog sastava uvjetovao je današnji izgled čitavog prostora. Specifične hidrogeološke osobine stijena omogućile su zadržavanje vode na dolomitnim stijenama trijaske starosti, ali i kanjonsko urezivanje u vapnenačke naslage kredne starosti. Iz tog razloga jezerski se sustav dijeli na Gornja i Donja jezera. Gornja jezera su prostorno i volumenski dominantna, formirana na dolomitima, prostranija i razvedenija te blažih obala u odnosu na Donja jezera, a obuhvaćaju Prošćansko jezero, Ciginovac, Okrugljak, Batinovac, Veliko jezero, Malo jezero, Vir, Galovac, Milino jezero, Gradinsko jezero, Burgete i jezero Kozjak. Donja jezera formirana su u uskom vapnenačkom kanjonu stmih obala, a čine ih jezera Milanovac, Gavanovac, Kaluđerovac i Novakovića Brod. Najveća jezera su Kozjak i Prošćansko jezero. Ujezerivanje vode omogućile su sedrene barijere te se smatra da je ovakav jezerski sustav nastao prije 12.000 do 15.000 godina.
Podzemlje
Na području Parka do sada je zabilježeno 114 speleoloških objekata. U taj broj uključeni su i objekti koji se nalaze u rubnom području Parka, odnosno do približno 500 m izvan njegovih službenih granica. Obzirom na vrstu speleoloških objekata na prostoru Parka prevladavaju jame. Od navedenog broja, 82 objekta ili 72 % su jame, a preostalih 32, odnosno 28 % su špiljski, dakle pretežito horizontalni objekti. Obzirom na dimenzije prevladavaju manji objekti (plići i kraći od 50 m), kojih ima 91. U skupinu srednje velikih speleoloških objekata (dubina ili duljina objekta kreću se u granicama od 50 do 500 m) svrstana su 23 objekata (20 %). Ukupna duljina dosad istraženih objekata je 1 664 m, a dubina 2 251 m. Izrazito veliki speleološki objekti, čija bi dubina ili duljiina prelazila 500 m, do sada nisu poznati.
U morfološkom smislu najznačajniji su objekti jama Čudinka (-203 m) i jama na Vršiću (-154 m, duljine 110 m). Jama Čudinka zanimljiva je i po tome što se cijeli objekt sastoji samo od jedne prostrane vertikale, koja je dugo vremena bila jedna od najdubljih u Hrvatskoj. Pored navedenih jama, dimenzijama se izdvajaju i špilje u području jezera – Mračna špilja (160 m), Golubnjača (145 m) i Špilja vile Jezerkinje (104 m), te Golubnjača na Homoljačkom polju (153 m). Špilje Vile jezerkinje, Šupljara i Golubnjača dodatno su zaštićene kategorijom geomorfološkog spomenika prirode, još 1964. godine. U Rodića pećini kod Sertić Poljane i u Mračnoj špilji kod Donjih jezera pronađene su kosti špiljskog medvjeda, pa se ovi lokaliteti mogu smatrati paleontološki značajnim. Posljednja sustavna istraživanja speleoloških objekata na području Nacionalnog parka Plitvička jezera provedena su šezdesetih godina prošlog stoljeća i smatraju se preliminarnima.