Pelos vestigios encontrados dentro nas cavernas, se prova terem sido habitadas umas pelos homens e outras pelas feras. Algumas serviriam tambem alternativamente aos homens e aos animaes, conforme a sorte dos combates, em que todos se disputavam a posse, senão dos unicos, ao menos dos melhores dos abrigos que a natureza lhes offerecia contra as intemperies das estações e contra os ataques dos inimigos. Houve, portanto, troglodytas ou gentes que habitavam as concavidades da terra e viviam á maneira dos irracionaes. Nem é muito que assim fosse nos primordios da humanidade, quando ainda hoje alguns povos selvagens, refractarios á lei do progresso, habitam similhantemente cavernas e tocas de barro, feitas á similhança d’ellas.
Imitar a caverna parece ter sido a grande aspiração dos primeiros dos constructores e dos architectos. Os dolmens, os tumulos, e até os templos subterraneos do Egypto e da India recordam as lobregas moradas dos homens primitivos, bem como os templos da Grecia fazem lembrar a cabana scythica, habitação de uma epoca e de uma raça que esquecera os antigos costumes dos avoengos prehistoricos.
Depois que, inventada a architectura, as cavernas deixaram de ser habitadas, tornaram-se naturalmente objectos de terror, admiração ou curiosidade. Assim em tempo de Æliano, os lugubres gemidos e vozes lamentosas do bárathro de Plutão inspiravam aos indios de Aria o temor de uma divindade cruel e malfazeja. Por toda a parte, as trevas, os animaes, os sons e ruidos estranhos que enchem os vãos interiores das cavernas punham medo áquelles que não ousavam mais que observar-lhes a furto as bocas mysteriosas, ou perscrutar-lhes com olhos timidos as reconditas profundezas. Só algum pastor mais destemido, ou viajante mais curioso, chegavam a aventurar-se pelos secretos reconcavos com o intento de medil-os, de examinal-os, de admirar o reflexo das luzes nas gottas de agua pendentes das abobadas naturaes, ou na superficie dos riachos ou cascatas; ou com o fim de contemplar a perspectiva interessante e pittoresca das stalactites e stalagmites a simularem penduroes, laçarias, arcadas, balaustradas, columnatas e outras maravilhas de uma arte phantastica e caprichosa. Mas o estudo geologico das cavernas data de ha poucos annos, e de ha menos ainda o exame das ossadas e dos vestigios da industria primitiva que ellas contêem.
As bocas da maior parte das cavernas abrem-se nas vertentes dos valles ou nos bordos das bacias naturaes. São quasi sempre as unicas partes exteriormente visiveis; e, se n’alguns casos não têem nada notavel, n’outros chegam a parecer portas de templos, com as suas voltas ou archivoltas estribadas em rochas fendidas e esburacadas á maneira de columnatas carcomidas pelos seculos. Outras consistem apenas em estreitas fendas tapadas em parte por incrustações e entulho. Outras dirigem-se vertical ou quasi verticalmente, como poços ou chaminés, da superficie para o interior. Outras em fim estão obstruidas com paredes ou com montões de pedras que difficultam a passagem. Muitas abriram-se natural ou artificialmente em epocas modernas e posteriores ás da formação das cavernas a que pertencem. Algumas e mais em particular as d’aquellas que elle tem habitado, foram alteradas pela mão do homem.
Interiormente ha grande variedade nas cavernas. Umas consistem apenas em cavidades unicas de fórmas regulares ou irregulares. Outras constam de muitas cavidades ou salas que entre si communicam por meio de longas e estreitas galerias. Ás vezes os tectos d’estes vãos interiores são concavos, muito altos e similhantes ás abobadas dos zimborios. Outras vezes abatem-se insensivelmente, chegam a tocar o chão e deixam estreitas passagens, por onde mal pode penetrar um homem. Não é raro em fim estarem as camaras interiores em niveis differentes, e communicarem entre si por meio de galerias muito inclinadas ou quasi verticaes.
Encontram-se nos terrenos calcareos as mais vastas das cavernas. Explica-se este facto pela estructura das rochas calcareas, pela facilidade com que se desaggregam, e finalmente pelo modo porque se fendem ou abrem ou affastam as suas longas bancadas.
Não houve ainda quem formulasse uma theoria racional e sufficientemente explanada da formação das cavernas. Sabe-se apenas que trabalharam em vão aquelles que pretenderam explicar por uma só causa esses factos complexos, intimamente relacionados com outros grandes factos geologicos. Primeiro que tudo convirá considerar as causas que elevaram as montanhas e que, só por si, poderiam ter produzido algumas cavernas, e deixar as camadas da crusta em condições favoraveis á producção de muitas outras. Alguns geologos acreditaram a hypothese da existencia de immensas cavidades no interior do globo, das quaes as cavernas apenas seriam pequenos appendices superficiaes. Todos sabem que, para explicar as fontes, importa necessariamente admittir a existencia de grandes depositos subterraneos, onde se ajuntam as aguas das chuvas, para depois correrem na superficie da terra, filtradas pelas camadas superficiaes. Se taes depositos são vãos interiores, as mesmas causas que os formaram, formariam tambem as cavernas; se pelo contrario estão cheios de rochas porosas, não custa nada admittir que as cavernas fossem ainda da mesma sorte produzidas, tendo sido posteriormente esvasiadas das materias porosas que por ventura contivessem.
Os veios metallicos encheram, em varias epocas da vida do globo, fendas ou rupturas preexistentes da sua crusta. As massas de minerio ficaram portanto com a fórma desses espaços que preencheram. Ora a observação tem mostrado grandes analogias entre a fórma e disposição das cavernas e as dos veios metallicos. Em primeiro logar, na mesma região constituem estes veios systemas determinados, correspondentes a epocas diversas, e seguindo os veios de cada um a mesma direcção, de modo que os differentes systemas se distinguem entre si pelas direcções respectivas que ás vezes se cruzam umas com as outras. Assim tambem n’uma região, abundante de cavernas naturaes, não será difficil classifical-as em grupos varios, conforme as suas respectivas direcções, cada um dos quaes deverá corresponder a uma epoca determinada. A disposição das salas das cavernas multiloculares e dos corredores que as ligam observa-se em ponto pequeno nos systemas dos veios, cujas dilatações em varios niveis se ligam entre si por meio de prolongamentos de muito menor diametro. Em ponto grande encontrar-se-ha essa mesma disposição nas cordilheiras calcareas, nos valles e bacias situadas em diversas alturas e nas gargantas ou passos estreitos, por meio dos quaes se communicam entre si. Taes são os factos, até hoje pouco estudados, que persuadem a possibilidade de subordinar á mesma causa a elevação dos montes e collinas e a formação dos seus vãos interiores ou das cavernas.
Além d’esta causa, algumas outras poderiam ou completar o seu effeito acabando de formar as cavernas e alterando-lhes as formas, ou produzil-as só por si sem qualquer trabalho ou disposição anterior. Taes são: 1.º. Os terremotos, cujas oscillações produziriam talvez, nos pontos em que ellas se entrecruzassem, os vãos ou dilatações maiores: 2.º As rupturas e depressões causadas pela retracção e deslocação dos estratos calcareos, ou pelo desmoronamento d’aquelles que tivessem ficado em vão: 3.º Os gazes e vapores acidos que poderiam dilatar os espaços interiores ou corroer as materias que os enchessem: 4.º A agua que arrastaria umas das substancias interiores e dissolveria outras, esvaseando assim os logares occupados por essas substancias.
Interessa por extremo á paleontologia, tanto do homem como dos animaes, o estudo dos depositos contidos nas cavernas. Muitos foram formados pela agua que circula nas rochas permeaveis e nos vãos interiores da crusta da terra, uns por precipitação de substancias dissolvidas, outros por separação mechanica de materias suspensas n’aquelle liquido. A agua que se infiltra pelas paredes das cavernas calcareas, dissolve uma porção de carbonato de cal. O acido carbonico resultante da decomposição dos restos organicos ou procedente da atmosphera favorece esta dissolução transformando o protocarbonato mui pouco soluvel em bicarbonato soluvel. A dissolução d’este sal, chegando ao ar livre, perde um equivalente de acido carbonico, e o bicarbonato transforma-se em protocarbonato que se precipita. Assim se formam as stalactites e as stalagmites no tecto e no chão das cavernas, quando a agua carbonatada gotteja das suas paredes. Quando porém corre em quantidades maiores e arrasta comsigo areias, restos de plantas e outros materiaes, fórma então aquellas massas leves e porosas que chamam tufo, em que o protocarbonato de cal se incrusta sobre as partes solidas arrastadas. Acha-se o tufo em grandes porções nas cavernas de Condeixa, tres leguas ao SO de Coimbra.