Le réseau karstique se développe d’une manière générale à l’Est de la Touvre. Il s’étend au Nord jusqu’à la limite de l’Oxfordien (Jurassique supérieur) à proximité de Coulgens, il atteint au Sud le Kimméridgien (Jurassique supérieur) près de Bouëx et rejoint à l’Est la limite de l’Oligocène aux environs de Saint-Sornin. Sa surface avoisine 450 km², toutefois, le bassin d’alimentation des résurgences couvre environ 1560 km².
Deux rivières, le Bandiat et la Tardoire coulent sur ces terrains et prennent leur source hors de la zone sédimentaire, sur des terrains cristallophylliens imperméables entre Châlus et Marval.
Selon le processus normal d’un karst, dès que les rivières quittent les terrains imperméables pour aborder les régions de calcaire fissuré, des pertes se produisent. Les premières pertes du Bandiat se situent près de Souffrignac, celles de la Tardoire se signalent près de Montbron. Actuellement, le creusement atteint un tel degré d’évolution que les eaux des deux rivières se perdent en totalité jusqu’à 9 mois par an. En période de hautes eaux seulement, la Tardoire rejoint la Charente.
Entre la région des pertes du Bandiat et de la Tardoire, d’une part et les résurgences de la Touvre d’autre part, il existe un grand nombre de cavités d’effondrements, témoins d’un écoulement interne en pleine activité. On peut ainsi parler de la Fosse-Mobile, du Trou des Duffaits, du gouffre de Chez Rabaud, des grottes de Rancogne ou encore des grottes du Queroy.
Dans les plateaux, entre les grandes cavités au développement imposant de galeries, apparaissent des phénomènes d’enfouissement expliquant l’existence de fosses d’effondrement à ciel ouvert comme la Grande Fosse, la Fosse Limousine, la Fosse de l’Ermittage.
Les écoulements dans le karst se font en direction de la Touvre au Sud du Bandiat. Entre le Bandiat et la Tardoire, les écoulements sont aussi globalement dirigés vers la Touvre. Dans la région à l’Est de La Rochefoucauld, les écoulements se font aussi vers la Touvre.
Le débit régulier de la Touvre est dû au fait qu’en période de basses eaux, le karst est drainé. Il utilise les réserves emmagasinées dans ses fissures et remplies tout au long de l’année.
Ce système aquifère globalement monocouche, libre, se continue au sud-est dans le département de la Dordogne. Le mur imperméable de l’aquifère est assuré par les argiles et marnes du Toarcien (Jurassique inférieur).