Pamukkale travertenleri, doğanın benzersiz bir eseridir ve kalsiyum karbonat bileşimi ile dikkat çeker. Bu doğal oluşumlar, yer altındaki sıcak su kaynaklarının yüzeye çıkıp havayla etkileşime girmesi sonucu oluşan minerallerin tortulaşması ile meydana gelir. Zamanla suyun buharlaşması ve kalsiyumun çökelmesi, bu çarpıcı beyaz terasların oluşumuna zemin hazırlar.

Pamukkale travertenleri, kimyasal tortul kayaçlar olarak da bilinen kalsiyum karbonat (CaCO₃) bileşimindeki tortul kayaçlardan oluşur. Bu kayaçlar, sıcak su kaynaklarından çıkan ve mineraller açısından zengin suların yüzeye ulaşıp buharlaşmasıyla oluşur. Su, taşıdığı kalsiyum bikarbonatı serin hava ile temas edince çökelti bırakır; zamanla katman katman sertleşip traverten teraslarını meydana getirir.