Grotta carsica originatasi durante il Pliocene (Tirreniano) a seguito di intensi processi di erosione marina che interessarono l'intera Penisola Salentina. Si articola in tre parti geomorfologicamente distinte. La prima, che si estende dall'ampio ingresso sino alla Cripta, è scavata in calcari compatti dell'Eocene e risulta caratterizzata da una grande varietà di stalattiti e stalagmiti e numerosi fenomeni di crollo della volta; in questa parte si può osservare la prima importante manifestazione idrologica della grotta, "La Conca", invasa da acque limpidissime in cui si riscontrano componenti marine e dulciacquicole, queste ultime provenienti da microfessurazioni presenti nella porzione più interna della cavità. La seconda parte, che si estende dalla Cripta sino all'ampia cavità denominata "Il Duomo", mostra una tipica morfologia erosiva risalente al Cretacico; in questa parte della grotta la roccia si presenta meno compatta rispetto alle antistanti formazioni eoceniche e più evidenti risultano gli esiti dell'intensa azione erosiva delle acque interne; inoltre, le stalattiti e le stalagmiti diminuiscono, come pure non si osservano evidenti fenomeni di crollo. Infine, la parte terminale, anch'essa ricavata in rocce cretaciche, ospita le acque limpidissime del "Cocito" la cui natura anchialina è dimostrata dalla evidente stratificazione tra una lente superficiale più fredda e dolce ed un livello sottostante più caldo e salmastro. Nella primavera 1996 viene scoperto un nuovo percorso, lungo circa 110 metri, completamente sommerso, e vengono portate alla luce un'ampia varietà di sedimenti, stalattiti, stalagmiti ed un'eccezionale fauna acquatica sotterranea. Viene scoperta una nuova specie, unica al mondo: una spugna troglobia (Higginsia ciccaresei). La scoperta di Higginsia ciccaresei riveste un particolare valore scientifico in quanto, come è noto, le spugne generalmente vivono in acque marine o in ambienti cavernicoli costieri e solo raramente, nel corso della loro lunga evoluzione, sono riuscite a colonizzare ambienti sotterranei profondi ed isolati; eccezionali e molto scarsi risultano, infatti, i relativi rinvenimenti di questi organismi in ambienti cavernicoli e limitati, peraltro, al solo Mediterraneo (Italia, Croazia) e alle Bahamas, uniche località da dove sono state descritte spugne perfettamente adattate, sia morfologicamente che fisiologicamente, all'ambiente acquatico sotterraneo. Questi ultimi dati confermano l'eccezionale diversità e ricchezza biologica della grotta Zinzulusa che a tutt'oggi annovera oltre 60 specie terrestri ed acquatiche, per la maggior parte di antichissima origine.