L’ aigua subterrània dissol els guixos i sota terra es van creant cavitats. La mateixa pressió de l’aigua aguanta el sostre de la cavitat, però si aquesta és molt grossa, el sostre s’enfonsa i es crea un forat circular i en forma d’embut, la dolina. Quan s’omple d’aigua es forma un estanyol.

A 50 metres per sobre l’Estany es troba el sistema de brolladors intermitents del Pla de Martís i el Pla d’Usall, amb diverses sortides d’aigua subterrània que poden arribar a formar estanyols temporanis com el d’Espolla. A Sant  Miquel de Campmajor hi ha uns 80 estanyoles més, temporanis o permanents.

Llum, temperatura, salinitat, oxigen i presència de gas sulfhídric són algunes de les propietats físiques i químiques de l’aigua. La seva distribució caracteritza diferents tipus d’ambients i determina els éssers vius que hi habiten.

Dins de l’aigua es produeixen diversos processos químics, físics i biològics. Per exemple la presència de sediments en suspensió en el fons d’algunes cubetes de l’estany, la formació del travertí o l’acció dels bacteris del sofre i el ferro.

Dins la columna d’aigua de l’Estany de Banyoles s’hi distribueixen diverses espècies, tant animals com vegetals, que formen diferents comunitats depenent de la profunditat de l’aigua.

Un cas a part són els ambients temporanis, que només tenen aigua en època de pluges fortes. A l’estanyol d’Espolla hi viuen organismes que s’adapten a l’alternança de períodes secs i altres d’inundació, com el crustaci Triops cancriformis.