いまでこそ多くの観光客が訪れる龍泉洞だが、かつては得体のしれない洞窟として地元の人たちから怖れられていた歴史がある。龍泉洞は、1938（昭和13）年に国の天然記念物（「岩泉湧窟およびこうもり」）に指定された際に学術調査が行なわれ、その後、途絶えていたが、1959（昭和34）年に、当時の日本を代表する洞窟学者や洞窟探検家による総合的な調査が行なわれると、学術的にも観光的にも価値の高いことがわかった。それを受けて、現在も龍泉洞の調査・保全・管理が継続的に行なわれている。総延長は約1,200m、高低差は約249mといわれ、秋芳洞（山口県美祢市）、龍河洞（高知県香美市）とともに「日本三大鍾乳洞」の一つとなっている。に数えられる。奥から湧き出る清水が数か所に渡って深い地底湖を形成している。

35メートルの高さから見下ろすことになる第一地底湖はエメラルドブルーの水をたたえていて、周囲の岩とあいまって、神秘的な世界となっている。第三地底湖は水深98mを誇り、幽玄の世界にいざなってくれる。第四地底湖は未公開となっているが、水深120mといわれ、これは日本一の数字であり、水の透明度は世界有数とされている。地底湖のほかにも、石灰岩が幾重にも連なる“音無しの滝”や“洞穴ビーナス”と呼ばれる白く細長い鍾乳石など、大自然が生んだ景観に息を飲む。平成23年4月に洞内照明を全面LED化してリニューアルオープンしている。また、地底湖は龍泉洞地底湖の水として1985年（昭和60年）名水百選のひとつに選定されている。