Risalita attraverso lo sciame di diaclasi e faglie, l'acqua mineralizzata (individuata attualmente dove scorre il fiume Sentino) si è incontrata con l'acqua più fredda proveniente dalla percolazione superficiale e soprattutto dalla falda di subalveo del fiume Sentino.

In questi piani di faglia e nelle disgiunzioni del Calcare massiccio ha avuto origine il complesso carsico Grotta grande del vento. Difficile è stabilire la data certa della sua formazione. Considerato, comunque, che l'elemento base è l'acqua sulfurea e che questa ha potuto risalire unicamente quando il Calcare massiccio è stato spezzato e tagliato dalle faglie, nella valutazione dell'età di questi eventi post-orogenici, avvenuti nel Pliocene Superiore, è possibile affermare che l'origine delle prime sale possa essere datata ad un milione quattrocentomila anni fa. In quel periodo il Sentino aveva il suo alveo molto più alto rispetto all'attuale posizione e tutta l'idrografia era più alta di due-trecento metri: è a questa quota che si incontravano, all'interno della montagna, lungo i piani di faglia, l'acqua artesiana mineralizzata e l'acqua più fredda del torrente Sentino: dal loro connubio avvenivano la dissoluzione del calcare ed il deposito del gesso. Possiamo osservare che quando il fiume Sentino era ad una quota di 250 metri più alta (testimoniata dall'incisione sulle pareti della Gola di Frasassi a varie quote) il suo regime era saltuario e, in periodi autunnali e primaverili, le piene avevano una notevole forza erosiva data l'elevata pendenza dell'alveo, così le acque incidevano rapidamente la roccia e il suo letto si abbassava molto velocemente; di conseguenza, abche l'idrografia sotterranea, che si raccordava con il Sentino, subiva un abbassamento altrettanto veloce originando, all'interno, un carsismo con condotte verticali e piccole sale, non riuscendo in questi casi a lasciare depositi di gesso per il breve stazionamento della zona di reazione.

Tutto questo è stato riscontrato nella realtà, infatti le cavità carsiche a quota 250 metri sono di modeste dimensioni, isolate e poco appariscenti. Man mano che il torrente Sentino seguitava a scendere di quota per l'intensa erosione, l'acqua del fiume tendeva ad essere meno impetuosa e meno veloce: conseguentemente l'idrografia sotterranea si abbassava più lentamente rispecchiando esattamente la situazione d'equilibrio del fiume. La zona di reazione tra acqua sulfurea e le acque fredde del torrente stazionavano sempre più a lungo alla stessa quota permettendo la formazione di quel complesso di sale grandiose che oggi ritroviamo. Dove il livello di risalita dell'acqua sulfurea era superiore all'alveo del Sentino si formavano, convergenti verso il torrente, condotte sub-orizzontali di raccordo idrografico. La struttura base del complesso ipogeo di Frasassi è costituito da 6-8 livelli sovrapposti che rappresentano cicli erosivi del Sentino in lunghi periodi geologici.