沂蒙石林由密集林立的锥柱状、锥状、塔状石灰岩体组合成的景观，其间多为溶蚀裂隙，隙坡直立，坡壁上部有平行的溶沟。
石林相对高度一般20米左右，高者可达50米。一般认为是土壤水或非可溶岩盖层水沿质纯厚层石灰岩表面及节理裂隙溶蚀作用的结果，上部受雨水作用改造。石林的主要成分是石灰岩，属于沉积岩。石灰岩的矿物质是方解石，其主要成分为碳酸钙。当水中富含二氧化碳时，石灰岩容易被水溶解，因此石灰岩称为可溶性盐，这是石林形成的化学条件。另外，从地质条件来讲，石林的形成还需具备区域大地构造条件，即地壳的抬升作用。发育石林的石灰岩最初形成于海底，而今的石林已伫立在2000米的高原之上。这其中经历了间歇性持续抬升过程，因为只有不断地抬升，才能使水有较大的向下侵蚀的动能，才能发育像石林这样的垂向立体景观。
