Salah satu permasalahan di daerah kars yang menarik untuk dikaji adalah masalah hidrokimia, khususnya pada subbentang alam eksokars yang berupa dolina.Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui fenomena proses hidrokimia pada air dolina yang terjadi pada dua sub sistem hidrogeologi Panggang dan Wonosari-Baron, Kabupaten Gunungkidul. Metode yang dilakukan adalah survey hidrogeologi dilengkapi dengan uji sifat fisik/kimia air di laboratorium. Analisis hidrokimia dilakukan menggunakan diagram Piper dan grafik hubungan antar ion. Fasies hidrokimia pada musim kemarau pada umumnya berkembang sebagai fasies Ca,Na-bikarbonat, sedangkan pada musim hujan, air dolina didominasi oleh fasies Ca-bikarbonat. Hidrokimia air dolina sangat dipengaruhi oleh proses pelapukan disolusi batugamping sebagai proses utama, selain adanya pengayaan pada musim kemarau melalui proses evaporasi. Pada musim hujan, presipitasi ikut berperan penting dalam mempengaruhi hidrokimia air dolina melalui proses dilusi. Adapun proses antropogenik hanya menunjukkan intensitas yang kecil.