백령대굴은 우리나라의 대표적인 석회암 동굴일 뿐만 아니라 세계적으로도 유명한 곳으로, 1954년에 발견되었다. 동굴 내에는 다양한 크기와 형태의 석순, 석주, 석화, 종유석 등과 폭포와 못, 바위와 돌 등이 천태만상의 자연적 조형미를 이루고 있어 황홀하고 아름다운 지하명승으로 알려졌다.
백령대굴의 총길이는 약 5km 이상이며 지하동굴은 여러 갈래로 나누어지고 있는데, 현재까지 답사된 굴만 하여도 원굴(950m)·미로굴(2.5㎞)·천상굴(1.5㎞)·산해굴(400m)을 비롯하여 14개나 된다. 그 가운데서 형성 역사가 오래고 규모가 가장 크며 자연적 조형미가 뛰어난 동굴은 원굴이다.
원굴 입구에는 털코끼리들이 살아움직이는 듯한 '맘모스동'과 석공이 다듬어 세운 듯한 높이 5m 인 2개의 돌순이 있어 '형제탑'이라고 불리는 곳이 있다. 또한 높은 곳에서 떨어지는 폭포수와 '일품천'으로 일러오는 찬 샘물, 길이가 72m, 평균 높이 11m 평균너비가 10m로서 원굴에서 가장 넓고 평탄할 뿐 아니라 바닥에 모래가 쌓여 있어 '명사십리'로 불리는 곳도 있다. 이밖에도 ‘폭포동’, ‘포도동’ 등으로 불리는 곳을 비롯하여 매우 황홀하고 아름다운 명소들이 많다.
미로굴은 길이가 2.5km이며 7개의 작은 굴과 연결되어 있다. 미로굴은 원굴의 '명사십리'의 왼쪽에 난 좁은 구멍에서부터 시작된다. 여기에도 천정에 드리운 돌고드름이 소젖처럼 생기었다고 하여 '유방동'으로 불리는 곳, 석회암의 용식작용에 의하여 바닥에 뚝들이 형성되어 있어 그 모양이 넓은 논벌을 연상시키는 ‘만답동’, 돌순이 벌의 둥지처럼 생긴 ‘봉소동’, 돌고드름모양이 포도송이처럼 보이는 '포도동'을 비롯하여 이름난 곳들이 많다.
산해굴은 계단모양으로 되어 있으며 그 길이는 400m 정도이다. 이 굴에도 박쥐가 많이 모여든다는 ‘박쥐동’, 추운 겨울에 곰이 들어왔다가 하도 굴이 복잡하여 나가는 길을 잃고 죽었다는 ‘웅골동’, 돌순들이 마치 바다의 산호초모양으로 돋은 ‘산호동’, 길이가 약 20m 너비가 7m나 되는 '비룡담'이 있다. 이 못은 백령대굴에서 가장 높은 곳에 위치한 것으로 알려져 있으며 못에 담겨 있는 물은 언제나 차고 맑으며 검푸른 색을 띤다.
백령대굴은 지질학적 연구와 관광지로서 의의가 있어 1980년 1월 국가자연보호연명에 의해 천연기념물 제 81호로 지정되어 보호관리 되고 있다.
동굴 안은 하부고생대 만달통 석회암층이 오랜 세월에 걸쳐 빗물과 지하수의 용해, 용식작용을 받아 형성된 카르스트 지형이다.