龙门洞地处六盘山系褶皱南端，地质构成有震旦系硅质灰岩、寒武系白云质灰岩、奥陶系蓝灰色块状岩、二叠系砂质岩夹煤层等成分。其间新老地层穿插，悬崖峭壁对峙，沟壑纵横交错。在典型的喀斯特（岩溶）地形中，岩峰突兀，山石林立，溶洞遍布，构物造景千姿百态；流水淋漓，峡谷万仞，垂瀑池潭星罗棋布。洞幽石怪，潭深水碧，萦青缭白，粉红骇绿，这为以洞潭为特色的风景区形成奠定了得天独厚的地理条件，实为西北内陆和关中地区山水奇观。清代陇州知州罗彰彝在《龙门洞常住碑记》中说：龙门洞为天地奥区，藏壑于东陇之麓，窈而深，幽而邃，层峦绝巘，无径可通，单梯石蹬，层俯而下，群峰峭削，实鬼斧所劈。崖瀑淙淙，时作风雨，隐有神龙变化，疑骇莫测。异哉斯境，非有神术具巨灵手辟草开山，则至今一虎豹穴、蛟龙窟也。

（乾隆《陇州续志》卷八）

旧传龙门洞有36洞24潭，洞洞设仙，潭潭传龙。36洞90%分布在龙门峡东混元峰侧的绝壁悬崖上，峡西朝元峰侧只分布有早阳洞、范阳洞、迎阳洞、烟霞洞、青霓洞等洞穴；处在灵仙岩湘子湾绝壁上的洞穴，多倚洞凌空建有亭阁殿宇。24潭分布在被南流秀水将混元峰、朝元峰之间冲刷深切的龙门峡谷中，因水流落差，多数潭上形成瀑布，蔚为壮观。36洞24潭虽均有名称和典故，但历经岁月推移，风雨沧桑，一些今已难复其貌，仅有痕迹依稀尚在，略可辨认。同时，洞潭之称谓和数目历代也不尽相同，这是由民间和道内习见的“穿凿附会，约而言之”及以讹传讹所致。。现根据文史资料和实地考证，分别综述于此。