유적은 섬진강의 지류인 옥과천(玉果川)을 따라 충적층보다 10m 정도 높은 고도에 그 상면이 놓여 있는 하안단구 퇴적층 상층부에서 발견되었다. 발굴조사는 1989년 12월 26일에서 1990년 1월 18일에 걸쳐 실시되었다. 조사결과 후기 구석기시대의 전형적 석기들이 다량 수습되었다.
특별한 유구는 발견되지 않았다. 유물은 원래 층위상 좁은 범위 내에 집중되어 있었으나 이후의 지질교란 현상으로 수직적으로 이동된 듯하다. 유적 발굴 중, 주산리 유적에서 옥과천 하류로 약 4㎞ 떨어진 입면 송전리에서도 동일한 시기와 내용의 구석기 유적이 발견 조사되었다.
이 두 유적 외에도 옥과면 일대의 옥과천유역의 여러 지점에서 후기 구석기시대의 유물이 채집되고 있다. 이 옥과천유역의 후기 구석기 유적은 층위와 수습유물로 볼 때 보성강유역의 주암댐 수몰지구에서 확인된 여러 구석기지점과 동일한 시기의 동일집단이 남긴 유적으로 판단된다.
주산리 유적에서는 긁개·밀개·찍개를 비롯하여 도구로 사용한 여러 가지 형태의 석기와 더불어 크고 작은 박편 및 박편을 떼어낸 몸돌[石核]이 수습되었다. 소형석기는 이암(泥岩)으로 제작되었으나, 대형석기 중에는 규암(珪岩)으로 제작된 것이 적지 않다.
석기제작용 원석(原石)으로서의 규암은 유적 부근에서 채집되었으나, 이암은 유적에서 상당히 떨어진 곳에서 채집되었을 것으로 여겨진다. 특히, 중요한 발견으로는 상술한 여러 유적에서도 발견된 바 있는 이암제 세석인(細石刃) 및 각종 세석인석핵(細石刃石核)을 들 수 있다.
주산리 유적의 연대는 북중국이나 일본·시베리아에서 이러한 유물들이 후기 구석기시대 말부터 발견된다는 점에서, 보성강 유역 여러 유적들과 마찬가지로 최후빙하기의 말기인 1만 5000 B.P. 이후로 추정된다.