Η σπηλαιολογία είναι ένας κλάδος των επιστημών που επικεντρώνεται στη μελέτη των σπηλαίων. Διάφοροι επιστημονικοί κλάδοι εμπλέκονται στη σπηλαιολογία, συμπεριλαμβανομένης της βιολογίας, της υδρολογίας και της γεωλογίας, μεταξύ άλλων. Η μελέτη των σπηλαίων έχει μια σειρά από πρακτικές και θεωρητικές προεκτάσεις, με τους επαγγελματίες σε αυτόν τον τομέα να είναι γνωστοί ως σπηλαιολόγοι. Τα άτομα που θέλουν να ακολουθήσουν σταδιοδρομία σε αυτόν τον κλάδο μπορούν να επιλέξουν να σπουδάσουν σε πανεπιστήμια με τμήμα σπηλαιολογίας ή να αναζητήσουν κολέγια με κλάδους των επιστημών που θα ήταν σχετικοί με τους σπηλαιολόγους.
Οι σπηλιές έχουν γοητεύσει τους ανθρώπους εδώ και αιώνες. Έχουν χρησιμεύσει ως τοποθεσίες για καταφύγιο, θρησκευτικές τελετουργίες και τιμωρία, και πολλές κοινωνίες έχουν δεισιδαιμονίες ή πεποιθήσεις για τις σπηλιές. Μόλις τον 19ο αιώνα, ωστόσο, οι άνθρωποι άρχισαν πραγματικά να παίρνουν τη μελέτη των σπηλαίων στα σοβαρά, θεωρώντας την ως επιστήμη και όχι ως χόμπι. Πολλοί ερευνητές συνειδητοποίησαν ότι η μελέτη των σπηλαίων είχε πολύ πραγματικές επιστημονικές, οικονομικές και πολιτιστικές επιπτώσεις που θα μπορούσαν να ωφεληθούν από σοβαρή εξέταση και εξερεύνηση.
Προφανώς, η σπηλαιολογία απαιτεί κάποια εργασία πεδίου. Πολλοί σπηλαιολόγοι επισκέπτονται ενεργά τα σπήλαια για να μπορούν να μελετήσουν το φυσικό περιβάλλον των σπηλαίων ενώ χαρτογραφούν σπηλιές και παίρνουν δεδομένα, και ορισμένοι ερευνητές ξεκινούν πραγματικά ως ερασιτέχνες σπηλαιολόγοι προτού ενδιαφερθούν περισσότερο για την επιστημονική πτυχή της σπηλαιογραφίας. Όπως και με άλλες επιστήμες που έχουν μια συνιστώσα πεδίου, η σπηλαιολογία απαιτεί φυσική κατάσταση και κάποιο ενδιαφέρον για υπαίθριες δραστηριότητες, καθώς και ικανότητα χρήσης εξοπλισμού πεδίου που ποικίλλει από προμήθειες αναρρίχησης έως ραντάρ διείσδυσης εδάφους.
Μόλις σε ένα σπήλαιο, οι ερευνητές μπορούν να εξετάσουν τη γεωλογία, μελετώντας τα πετρώματα και τα ορυκτά που υπάρχουν και συλλέγοντας στοιχεία για το πώς σχηματίστηκε το σπήλαιο και πώς θα εξελιχθεί. Πολλοί σπηλαιολόγοι ενδιαφέρονται πολύ για τους φυσικούς σχηματισμούς που εμφανίζονται στα σπήλαια και για το πώς αναπτύσσονται αυτοί οι σχηματισμοί. Εξετάζουν επίσης τους οργανισμούς που κατοικούν στις σπηλιές, από φυτά και ζώα ειδικά προσαρμοσμένα στο υπόγειο περιβάλλον έως πλάσματα που χρησιμοποιούν τις σπηλιές ως προσωρινές κατασκευές.
Η σπηλαιολογία μπορεί επίσης να περιλαμβάνει τη μελέτη των υπόγειων υδάτινων σωμάτων, η οποία μπορεί να είναι εξαιρετικά χρήσιμη όταν οι άνθρωποι θέλουν να μάθουν περισσότερα για μια παροχή νερού. Η μελέτη των σπηλαίων είναι επίσης κρίσιμη σε βιομηχανίες όπως η εξόρυξη, όπου οι άνθρωποι εισέρχονται συνήθως σε σπήλαια, τόσο φυσικά όσο και κατασκευασμένα, και είναι σημαντικό να γνωρίζουμε για τη γεωλογία και τη μορφολογία του περιβάλλοντος των σπηλαίων. Ορισμένοι αρχαιολόγοι μελετούν επίσης τη σπηλαιολογία, καθώς τα σπήλαια μερικές φορές είναι πλούσια σε αρχαιολογικό υλικό, όπως και οι βιολόγοι που ενδιαφέρονται για τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ του περιβάλλοντος των σπηλαίων και του επιφανειακού κόσμου.