Entre los más importantes hallazgos realizados en Loltún se encuentran evidencias de asentamientos humanos que datan del Pleistoceno, pinturas rupestres, (incluyendo manos humanas en negativo, rostros, animales y grecas escalonadas), piezas escultóricas y herramientas mayas e incluso osamentas de bisonte, mamut y tigre dientes de sable, que representan evidencia de los cambios climatológicos a los que la zona ha estado sometida.
Se estima que las grutas tienen una extensión total de 8 a 10 km pero únicamente han sido explorados los 2 km que están abierto al público, cabe mencionar que a pesar de llegar a los 65 m de profundidad en el interior se siente un clima cálido debido a las 9 aberturas con las que cuenta la gruta.
Del período Preclásico destaca el bajo relieve conocido como el Guerrero de Loltún, ubicado en la entrada Nahkab (colmena), que parece estar emergiendo de las grutas y que se cree es el dios del inframundo.
Del siglo XIX hay barricadas construidas por rebeldes mayas que se refugiaron en varias grutas de la región durante la llamada Guerra de Castas.
Destacan por ejemplo, el salón denominado Cuarto de las Columnatas Musicales, formado por la unión de estalactitas y estalagmitas que cuando se golpean producen sonidos con distintas tonalidades, o una galería con su bóveda desplomada, por cuya cavidad descienden las raíces de los árboles y los rayos del sol.