Osim speleološke i turističke atraktivnosti, špilja Veternica čuva bogatstvo informacija o okolišnim uvjetima koji su vladali u geološkoj prošlosti. Sedimentne naslage ove špilje bile su predmet brojnih istraživanja, koja su posebno ojačala od sredine 20. stoljeća. U ovom radu dajemo sažeti povijesni prikaz geoloških istraživanja i detaljnije predstavljamo rezultate novih istraživanja provedenih u posljednjih dvadesetak godina. Kombiniranjem speleomorfološkog kartiranja, paleomagnetskih analiza potočnih (klastičnih) sedimenata te analiza određivanja starosti siga uran-torij (U-Th) metodom prvi su put dobiveni kronološki podaci o razvoju špilje Veternice tijekom posljednjih više od 600 000 godina geološke prošlosti. Izdvojeno je nekoliko speleogenetskih faza, koje su odraz izmjena dugih stabilnih i kraćih tektonski aktivnih razdoblja šireg područja. Tijekom razdoblja aktivnog tektonskog izdizanja Medvednice i posljedičnog spuštanja razine erozijske baze morfologija kanala brzo se prilagođavala brzini opadanja razine podzemne vode od oko 6 m u 10 000 godina. Pad razine vode usporediv je sa stopama izmjerenima u drugim špiljama smještenima u sličnim tektonski aktivnim područjima.