De bodem van Kefalonia bestaat uit poreus kalkgesteente waar ondergrondse waterstromen doorheen lopen.
Een uniek natuurverschijnsel, Katavothres is ten noorden van Argostóli waar te nemen. Het zeewater stroomt hier landinwaarts in gaten langs de rotskust en wordt door een vacuumwerking onder het eiland gezogen.
Na een 15 kilometer lange ondergrondse tocht van west naar oost door de kalksteenformaties verschijnt het water weer aan de oostkust van het eiland, bij de waterbronnen van Karavomilos en de grot van Melissani. Bij Karavomilos stroomt het water vervolgens weer bij het meer en de watermolen van deze plaats de zee in.
De grot van Melissani ligt op 500 meter uit de kust van Karavomilos. Een gedeelte van het dak is ingestort waardoor de zon (na 12 uur 's middags) een fraai kleurenspel laat zien.
Het ondergrondse meer, waarop gevaren kan worden, is ongeveer 165 meter lang en 25 meter breed met een diepte van 10 tot 30 meter. In het overdekte stuk van de grot zijn stalactieten te zien.
Pas in de jaren '60 van de vorige eeuw ontdekte men dat het water onder het eiland doorstroomde doordat men kleurstoffen aan het zeewater had toegevoegd dat 15 dagen later aan de oostkust weer zichtbaar werd.

In de buurt van Lake Melassani liggen nog een paar grotten die in verbinding staan met deze ondergrondse waterstroom. Bij Thragano de Eleousagrot en bij Poulata de Agkalakigrot, grotten waarvan de daken zijn ingestort.
Men kijkt van boven in enorme diepe gaten in de grond (zie Wandelingen). Ook achter de ruïnes van het klooster van Agio Nikolaos Grouspa ligt een dergelijk diep gat in de rotsbodem waarvan lang geleden het dak is ingestort.