Главная гряда — край классического карста, карста средиземноморского типа. Атмосферная вода активно растворяет чистые, трещиноватые верхнеюрские известняки, и на поверхности яйл, а также в недрах горной гряды формируются разнообразные отрицательные формы рельефа и карстовые пустоты (воронки, котловины, колодцы, шахты, сталактитовые пещеры).

На поверхности яйл общей площадью 34,6 тысячи гектаров насчитывается более 8.500 крупных воронок, придающих этим местам сходство с поверхностью луны, испещренной кратерами. В недрах же яйлинских массивов известно более 800 карстовых полостей. Общая их глубина, по данным В. Н. Дублянсого, достигает 14,8, а длина — 34,4 км. К Главной гряде относятся одна из самых протяженных в стране карстовых галерей — пещера Кизил-Коба (пройдено 13,1 км) и глубокие вертикальные шахты Каскадная на горе Ай-Петри (400 м) и Солдатская на Караби-яйле (500 м).

Многие карстовые полости служат огромными естественными аккумуляторами, хранителями и распределителями воды. В формирующихся в процессе выщелачивания известняковых пустотах, словно в губке, накапливается проникающая с поверхности яйл вода. Пористая известняковая толща играет существенную роль в конденсации влаги. Исследователи установили, что конденсационная влага здесь составляет около 7% годовой суммы атмосферных осадков и что в самые сухие месяцы лета сток ряда рек Крыма обеспечивается почти исключительно конденсационными водами. Таким образом, карстовые полости — это не только оригинальные, образовавшиеся в течение тысячелетий формы подземного рельефа, но и важные источники формирования водных ресурсов полуострова. Вот почему столь большое внимание ученые и специалисты уделяют карсту Крыма.