La grotte se compose d'un long tunnel (420 m) où coule la rivière longée par une route. La rive gauche a connu une succession d'occupations magdaléniennes et aziliennes. Sur la rive droite se développe un réseau karstique complexe, réparti sur trois niveaux. Le niveau inférieur comprend la Salle Piette et la galerie Breuil; le niveau moyen, à 35 m au-dessus de la rivière, englobe la Salle du Temple et la Galerie des Silex; le niveau supérieur comprend la Galerie des Ours, la Salle de Conférence et la Salle Dewoitine-Mandement. Le maximum d'ouvres pariétales se concentre dans la galerie Breuil, mais d'autres manifestations graphiques sont dispersées dans la salle du Four (gravures), la Salle de Conférence (2 chevaux et 1 bison gravés et un masque noir et gravé), la Galerie des Silex (un bison et des signes gravés). La Galerie Breuil est divisée en deux secteurs de longueur équivalente, et renferme des figures de bisons et de chevaux, peints et/ou gravés, des figures indéterminées, de nombreux signes (essentiellement ponctuations, flèches et groupes de traits), deux cervidés et des représentations plus rares, telles un félin, deux poissons, un possible oiseau, un masque anthropomorphe et deux phallus.

L'iconographie et le style des figures permettent une attribution au style IV de Leroi-Gourhan, correspondant au Magdalénien IV régional, ce qui semble être confirmé par la présence de cette culture dans les niveaux archéologiques, entre autre à l'entrée de la Galerie Breuil.