카르스트는 유럽 발칸 반도 북서부 슬로베니아에 속한 카르스트 지방의 지명에서 나온 학술용어로, 석회암 분포지에서 용식에 의해 형성된 지형을 가리킨다. 백복령 카르스트 지대는 임계면 직원리 산1-1 등 11필지에 해당되며, 2004년 4월 9일 천연기념물로 지정되었다. 면적은 543,000㎡이다.
카르스트의 생성과 발달은 암석 및 기후조건과 깊은 관련이 있다. 카르스트 작용의 규모와 그 강도는 가용성 암석, 특히 석회암의 탄산칼슘 함유량과 절리 · 층리 · 단층선 등 공극의 밀도에 의하여 결정된다.
우리나라의 주요 카르스트 분포지역은 황해도의 곡산 · 수안 · 신막 · 평산, 평안남도의 덕천 · 양덕 · 신창 · 성천 · 순천 · 강동, 함경남도의 고원 · 문천, 강원도의 삼척 · 평창 · 영월, 충청북도의 단양 · 제천, 그리고 경상북도의 문경 지역 등이다. 우리나라의 카르스트 지형은 대부분 캄브로-오르도비스기에 퇴적된 조선누층군의 석회암 지대에 발달한다.
정선 백복령 카르스트 지대는 백두대간의 중심부에 위치하며, 많은 돌리네가 분포한다. 대부분의 돌리네는 너비에 비해 깊이가 얕은 형태로, 지름은 수 m에서 수십여 m에 달하는 것까지 다양하다.
특히 임계면 가목리 북쪽 능선 주위에는 수십 개의 크고 작은 돌리네가 집단으로 형성되어 있다. 또 이 지역에서 지하로 스며든 유수나 빗물이 산맥을 관통하여 강릉시 옥계면 산계리 일대로 스며 나와 계곡수나 용천수를 이루는 것으로 추정된다.
백복령 일대는 다른 지역과 달리 개발되지 않고 식생으로 덮여 있어 원지형을 잘 간직하고 있다. 다만 우리나라의 대표적인 카르스트 지형이지만 부근에 석회석 광산이 있어 경관 훼손의 우려가 있다.