Un’altra caratteristica del Rimonio, legata alla presenza del calcare, riguarda il fenomeno del carsismo.
Il carsismo (termine derivato dalla regione del Carso Triestino dove inizialmente è stato studiato il fenomeno) indica l'attività chimica esercitata dall'acqua, soprattutto su rocce calcaree, sia di dissoluzione sia di precipitazione, che porta alla formazione di doline, inghiottitoi e cavità sotterranee. Questo fenomeno è evidente anche nel nostro Rimonio, dove ad un certo punto l’acqua del torrente filtra nel sottosuolo e fuoriesce molto più in basso.
Le Alpi Apuane sono una delle maggiori zone carsiche italiane, con la presenza di grotte molto lunghe e profonde. La parte appenninica è interessata da fenomeni carsici minori, nella Val di Lima e nelle zone della Pania di Corfino e dell’Alpe di Soraggio.
Sul lato orografico destro del Rimonio si trova la Buca delle Fate (nome che nel passato è stato conferito a moltissime cavità, quando il mondo sotterraneo si pensava fosse abitato da esseri soprannaturali). Questa grotta, conosciuta da lungo tempo dalla popolazione locale, fu esplorata negli anni ’60 dal Gruppo Speleologico Bagni di Lucca e successivamente dallo Speleoclub Garfagnana, che fece il rilievo e ne curò il censimento al catasto grotte della Toscana al n. 1256 T/LU. La Buca delle Fate del Rimonio ha uno sviluppo di 64 metri ed una profondità di 17 metri.
L’ingresso alla grotta è assolutamente vietato se non accompagnati da speleologi.
Sul lato opposto rispetto all’apertura della grotta, sono visibili i pochi resti del vecchio Mulino della Buca delle fate.
