Der Standort befindet sich auf einem plattigen Gestein, dem sogenannten Stinkschiefer. Seinen Namen hat das Gestein von dem starken bituminösen Geruch, der entsteht, wenn man einzelne Gesteinsstückchen zerschlägt. Der Stinkschiefer ist etwa 6m mächtig. Unter dem Stinkschiefer befindet sich der lösungsfähige Werraanhydrit. An der Grenze Stinkschiefer - Werraanhydrit entstehen durch Auflösung des eindringenden Niederschlagswassers kleine flachgespannte Höhlen. Die eigentliche Höhle befindet sich nur im Werraanhydrit. Der darüber liegende Stinkschiefer bildet die Höhlendecke (1). Da der Stinkschiefer jedoch sehr instabil ist, bricht die Decke nach und nach ein und der Hohlraum wandert so in den Stinkschiefer hinein. Schließlich kommt es zum Durchbruch nach draußen und es entsteht ein schachtartiger Eingang (2). Der Vorgang ist dann nach einigen Jahren beendet wenn die gesamte Höhle verbrochen ist. Die Hohnsdorfer Schlotte entstand um 1900. Heute ist nur der Einsturzschacht übriggeblieben.

Bei Karstwanderungen in westliche Richtung wird man kaum noch Stinkschiefer finden. Er wird hier durch Dolomit vertreten, der immer mächtiger wird und mit seinen Formen die Landschaft prägt. Bei Wanderungen in östliche Richtung dagegen ist der Stinkschiefer häufig anzutreffen, das Vorkommen von Dolomit wird unbedeutend.