I sedimenti, i depositi e i minerali, scoperti nelle grotte e subito analizzati nei diversi istituti universitari di Geologia e Mineralogia, hanno messo in evidenza la particolarità del carsismo delle Grotte di Frasassi. Elemento fondamentale è la presenza di grandi ed imponenti depositi di gesso che riempono le cavità calcaree. Questo sedimento gessifero, depositatosi nelle sale per raffreddamento dell'acqua sulfurea da parte del torrente Sentino (minerali presenti nella soluzione NaCI, CaSO4), si presenta con struttura saccaroide a grana microcristallina di colore bianco e ricoperto, in superficie, da cristalli geminati microcristallini. I depositi di gesso sono presenti in quasi tutta la grotta e raggiungono la massima espressione in prossimità dell'"Abisso Ancona".

Quì il gesso, dello spessore di dieci metri, presenta un passaggio netto da una struttura microcristallina saccaroide bianca a una struttura macrocristallina grigia. Questo fatto potrebbe essere spiegato con un allagamento successivo delle sale per il ritorno di acqua sulfurea che avrebbe provocato una ricristallizzazione del sedimento gessifero nella porzione sommersa. Altre particolarità dell'evoluzione della Grotta grande del vento sono la presenza di stalagmiti giganti e colonne parzialmente erose e bucherellate che presentano nei fori e nelle fessure intrusioni di gesso microcristallino bianco. Tra i minerali particolari riscontrati nella Grotta (sala "C") sono da citare i depositi e i noduli di solfato di bario (Barite BaSO4), dal caratteristico colore azzurro.