התכונות הפיזיקליות-כימיות של אבני טאיהו קשורות קשר הדוק לתהליכי היווצרותן ולהרכבן הכימי. מורכבים בעיקר מאבן גיר-במיוחד סידן פחמתי-אבנים אלו רגישות מאוד להתמוססות על ידי מים המכילים פחמן דו חמצני. במהלך תקופות גיאולוגיות עצומות, באמצעות הכוחות המשולבים של פגיעת גל והתמוססות כימית, הם מתפתחים בהדרגה לצורות הייחודיות שלהם-המאפיינות ברקיקות, פיתולים, נקבים ושקיפות, כמו גם קווי מתאר מפותלים ומשטחים מעוגלים-המאפיינים את המאפיינים הכימיים שלהם.
ביסודו של דבר, המקורות הגיאוגרפיים של אבני טאיהו חולקים משותף מובהק: בכל מקום שבו קיימים מרבצי אבן גיר-והיכן שהשטח עבר שחיקה מימית ממושכת (כולל פעולות שחיקה וקורוזיביות של מי אגם, מי נהר או מי תהום)-אפשרות להיווצרות של אבן טאי. הסיבה לכך היא שהמרכיב העיקרי של אבן גיר, סידן פחמתי, עובר בקלות תגובות כימיות עם מים ופחמן דו חמצני, מה שמוביל לפירוקו; לאורך זמן גיאולוגי נרחב, תהליך זה מניב דגימות אבן בעלות המורפולוגיות הייחודיות והמאפיינים המגדירים האופייניים לאבני טאיהו. מאפיין מובנה זה מסביר את התפוצה הנרחבת יחסית של מקורות אבן טאיהו; ואכן, כל יישוב העומד בדרישות הגיאולוגיות הנ"ל יש לו פוטנציאל לשמש אתר לייצור אבני טאיהו.
