Sự biến đổi của môi trường vi khí hậu bên trong các hang động có những nguyên lý riêng của nó, không giống với môi trường không khí bên ngoài. Các kết quả quan trắc thực địa và phân tích ở phòng thí nghiệm đều cho thấy hàm lượng các khí nhà kính như cacbon dioxit (CO2), methane (CH4), và một số khí khác trong các hang động đá vôi là khác nhau. Với các hang động đã và đang khai thác du lịch, nếu là hang kín (hang chỉ có một cửa), hàm lượng CO2 trong hang thường ở mức cao và thay đổi đáng kể giữa ngày và đêm, giữa những vị trí có khách tham quan và không có khách tham quan, điều đó cho thấy có sự tích tụ khí CO2 trong lòng hang động. Ngược lại, hàm lượng CH4 lại thường rất nhỏ và ít biến đổi cho thấy môi trường lòng hang lại là nơi phân hủy khí CH4, ngược với suy nghĩ từ trước đến nay cho rằng loại khí này luôn tích tụ trong môi trường kín.