Reşadiye travertenlerinin oluşumu, yer altındaki sıcak su kaynaklarının yüzeye çıkmasıyla başlamaktadır. Bu termal su, mineral ve kireç taşlarıyla zenginleşerek, zamanla etkileyici yapılar haline dönüşür. Süreç, suyun yüzeyi terk etmesiyle başlar ve atmosferle etkileşimi sırasında çeşitli kimyasal değişimler geçirir. Böylece, tabakalar halinde birikecek olan travertenler, yüzyıllar süren doğal etkileşimlerin sonucunda göz alıcı formlar kazanır.

Reşadiye travertenlerinin oluşumu, 1939 Erzincan depremi sonrası yüzeye çıkan termal suların, yamaçtan süzülerek kireç taşı ve mineral birikintileriyle şekillendirmesiyle gerçekleşmiştir. Traverten oluşum süreci:

• Yer altı sularının hareketi. Kalsiyum bikarbonat içeren sıcak veya soğuk yer altı suları yüzeye çıkar.
• Karbondioksit kaybı. Su, atmosferle temas ettiğinde içindeki karbondioksit buharlaşır.
• Kalsiyum karbonat çökelimi. Karbondioksit kaybıyla kalsiyum karbonat (CaCO3) çökelir ve kabuklar halinde birikir.
• Birikim ve katmanlaşma. Çökelme devam ettikçe traverten katmanları üst üste birikir ve teraslar oluşur.
• Renk ve desen oluşumu. Birikimde demir oksitler, manganez ve diğer safsızlıklar, travertenin rengini ve damar yapısını belirler.

Traverten oluşumu, sürekli su akışı gerektirir; su akışı durduğunda traverten bozulabilir ve beyazlığını kaybedebilir.