Тавдинские пещеры находятся на левом берегу Катуни в 10-15 км выше впадения ее левого притока р. Устюбы, почти напротив стоящего на Чуйском тракте пос. Известковый, в Тавдинском карстовом массиве, состоящем из двух известняковых утесов. Протяженность скал с пещерами вдоль берега составляет около 5 км. Южный утес (г. Мохнатуха, 863,1 м) монолитен, северный же разбит логами и каньонами на отдельные группы скал.
В нескольких пещерах исследователями наблюдались следы недавнего обитания в них людей. Либо в пещерах кто-то укрывался во время гражданской войны, либо там ранее скрывались пустынники-старообрядцы. С 1960-х годов пещеры привлекают внимание спелеологов и карстоведов Горно-Алтайска, Новосибирска, Томска, Новокузнецка, Барнаула. В 1968 году пещеры исследовались объединенной группой Карстового отряда ЗСГУ под руководством Г.П. Шарихиной и третьей Алтайской экспедицией спелеологической секции ТГУ по руководством В. Чукова.
Археологические исследования в Тавдинских пещерах после 1920 года не проводились, если не считать поисков писаниц на Тавдинских скалах. Информацию, что в Тавдинских пещерах (или на скалах рядом с пещерами) имеются выполненные охрой наскальные рисунки древнего человека, в разные годы получали археологи А. П. Окладников, В. Д. Кубарев, музейные работники Б. X. Кадиков и С. С. Зяблицкий. В 1968 году эти рисунки безуспешно искали участники спелеологической экспедиции ТГУ, в 1970-х годах академик А. П. Окладников, в 1981 году В.К. Вистингаузен.
В пещере, известной под названием Большая Тавдинская, сделаны археологические находки. Другое название этой пещеры, бытующее у туристов — «Девичьи слезы». Это наиболее посещаемая туристами пещера в Тавдинском массиве. Нижние входы в нее находятся в 70-80 м от дороги и видны в просветы между деревьями. В 3 км от пещеры вниз по Катуни на месте бывшего села Тавда на берегу реки стоит домик летней стоянки пастухов. Пещера находится в 435 м по азимуту 257 от пещеры Грот Ихтиандра. Превышение входа над Катунью составляет около 40 м.
Недалеко от пещеры находится уникальная Тавдинская карстовая арка, остаток свода карстового туннеля или пещеры, имевший первоначально вид широкого пролета - моста, а позднее - арки. Она находится на высоте около 80 м над урезом воды р. Катунь и заложена в южном конце известняковой гряды, которая протянулась узкой полосой с юга на север на расстояние более 100 м. На западе арка ограничивает небольшую карстовую котловину и имеет асимметрично овальную форму. Ширина сквозного отверстия колеблется от 7 до 13 м, высота от 3 до 5 м. Свод толщиной в 5 м покрыт редкой травянистой растительностью и соснами. Потолок и стены неровные, с трещинами. От основного ствола арки, сразу после западного входа, отходит сквозной проход. В окрестностях преобладают низкогорные лесные ландшафты, где в окружении сосновых и березово-сосновых лесов громоздятся «древние замки» из блоков известняков. Арку посещают более 2 тысяч человек в год, создавая значительную нагрузку.
В спелеологических источниках указываются различные размеры пещеры (от 140 до 250 м) и разное количество ее входов (от 2 до 6). Формально входов еще больше (по подсчетам В.К. Вистингаузена — 9). Длина всех ходов пещеры 270 м, в том числе основной (магистральной) галереи — 140 м. Главная галерея довольно просторна, в плане коленчатого строения, в сечении представляет собой сводовую, реже стрельчатую арку. Галерея постепенно подымается, перепад от самого нижнего входа к высшему составляет 23 м. На последнем 40-метровом участке перед самым высшим входом галерея, возвышаясь, закручивается спиралью, перекрывая свою нижнюю часть и образуя уступ. Стены и потолок пещеры преимущественно ровные, без выступов и ниш, нижний участок главной галереи полностью освещен, пол его покрыт серым пылеватым грунтом со щебнем и большим количеством растительного мусора. М. И. Крот именовал эту часть пещеры «Нижней галереей».
М. И. Крот нашел 2 глиняных черепка без орнамента и грузило из гальки на поверхности пола «Нижней галереи». Во внутренних частях пещеры он произвел пробные раскопки, которые не дали никаких результатов. Керамику М. И. Крот счел неолитической. В августе 1981 года, при посещении пещеры В.К. Вистингаузен нашел на полу «Нижней галереи» 3 фрагмента лепной толстостенной керамики, датируемых ранним железным веком, и 1 фрагмент, датируемый эпохой бронзы. На этом фрагменте, представляющем собой венчик от сосуда, заметен орнамент, состоящий из ряда неглубоких овальных вдавлений, расположенных наклонно, под углом друг к другу (сохранилось два вдавления). Материал, из которого был изготовлен сосуд — тесто с примесью дресвы, обжиг среднего качества, цвет — серовато-коричневый. Характер использования пещеры в древности до конца не выяснен, но, скорее всего, пещера являлась святилищем.
В настоящее время пещере нанесен заметный ущерб в результате посещения ее многочисленными туристами.
Археологические находки возможны и в других пещерах Тавдинского массива, в частности, в пещерах Широкие Ворота и Голубиной. Некоторые другие пещеры, возможно, являются историческими памятниками современной эпохи.