洞穴（拼音dòng xué，英文Cave），即在土中、在峭壁上或在小丘裡挖出來的空間，尤指有洞口通到地表面的天然地下室。通常由水的侵蝕作用，或是風與微生物等其他外力的風化作用形成。

目前最流行的洞穴分類方法就是按規模來分的。一個探洞者的成績，也是透過探洞長度或深度的資料和來體現的。

水和可溶性的石灰岩是形成岩溶洞穴的前提條件。水將可溶性基岩溶解為重碳酸鈣，年復一年，洞道空間不斷增大，到無法承受頂部重量的時候，產生坍塌，坍塌只改變空間的形狀，並不改變空間大小。坍塌物又隨水流被帶出，水流繼續溶蝕基岩，如此反覆，洞系也就形成了。以下的化學反應式就是洞穴形成的原理，但它又是可逆的。