最寬處38.6米。最窄處僅1.3米。最高53.4米，檔辯最低處公1.5米。整個洞體海拔762—800米。洞穴橫剖面大部分洞道呈三角形，洞底覆蓋有
碳酸鈣沉積和泥沙沉積物。碳酸鈣沉積形態有
石鐘乳、石筍、石柱、石盾、穴珠、流石等。
天鐘洞發育於的石炭系中上統阿抹辨欠（距今抬格再背約3億年）的灰岩和白雲岩中。洞穴最初形成於新白碑乎恥近紀（距今23.3百萬年祝道邀）：早期為黃後地下員少歸河下游地下河通道。洞道內處於充水狀態：中期由於構造抬升，河流下切，洞穴成為
鴛鴦湖坡立谷的地下河通道。轉為半充水狀態；晚期隨著構造的進一步抬升。河流繼續下舟妹應切。地下水轉入下層而成為旱洞。
