空气里含有二氧化碳，常见石头的主要成分是碳酸钙，下落的水滴伴随着二氧化碳，和碳酸钙发生化学反应，生成可溶于水的碳酸氢钙；自然界里的水一般呈酸性，也能和碳酸钙产生化学反应，从而导致水滴石穿。
在深山老林看看那些长年累月遭到水滴的大石头，就会发现有很多凹陷，这就是水滴石穿的证明。
从化学角度来讲，地球中存在着一定的二氧化碳，部分溶于雨水中，水中含酸性物质，与石头中的碳酸盐反应生成可溶解的碳酸氢盐，然后又被后来滴上的水冲走，这样往复，石头不断被腐蚀，最终会被滴穿。
水滴石穿还依赖于水中酸的作用，从物理角度来讲，水滴落到石头上时，水滴首先被碰扁，然后向四周散落开来，就在水滴落地与散开一瞬间，在水滴和石头间形成了无数细小的气泡，由于水的表面的张力作用，这些气泡的表面积都要尽可能收缩到最小。
气泡收缩时压缩气泡内部的空气，使气泡内的空气有较大的压强，气泡半径越小，气泡内的气体压强就越大。
当这些半径很小的气泡破裂时，内部的高压气体冲击石头，造成了石头的微小损伤，从而日积月累，水滴石穿。
