Eine Unterwasserhöhle ist vollständig von Wasser erfüllt und kann nur durch Tauchen erkundet werden.
Im Karst gibt es Höhlen, und diese Hohlräume im Gestein sind miteinander verbunden und erlauben den Durchfluss von Wasser, was als Grundwasserleiter bezeichnet wird. Oberhalb des Grundwasserspiegels haben die Höhlen kein Wasser, sie werden als fossile Höhle bezeichnet, der wissenschaftliche Begriff ist vadose Höhle. Unterhalb des Grundwasserspiegels sind die Höhlen vollständig mit Wasser gefüllt und werden als Unterwasserhöhle bezeichnet, der wissenschaftliche Begriff ist phreatische Höhle. Dann gibt es noch den Bereich um den Grundwasserspiegel herum. Höhlen in diesem Bereich sind in der Regel mit Luft gefüllt, werden aber von einem Fluss durchflossen. Diese Höhlen werden Flusshöhlen genannt, der wissenschaftliche Begriff ist epiphreatische Höhle.
Unterwasserhöhlen befinden sich unterhalb des Grundwasserspiegels. Das Grundwasser bewegt sich durch Risse, die sich langsam, aber kontinuierlich durch Auflösung erweitern. Dies ist typischerweise die erste Stufe der Höhlenentwicklung. Während Hochwasserereignisse durch das darüber liegende Höhlensockwerk fließen, ist dieses untere Niveau für den normalen Wasserfluss bestimmt. Diese Struktur ist auch an der Oberfläche sichtbar. Typische Karstquellen haben eine untere, ganzjährige Quelle, die mit der Unterwasserhöhle verbunden ist, und eine höhere, intermittierende Quelle, die mit der Flusshöhle verbunden ist.
Es gibt jedoch noch eine zweite Art von Unterwasserhöhle, die Tropfsteine enthält. Speläotheme bilden sich in fossilen Höhlen, diese Höhlen befanden sich eine Zeit lang in der vadosen Zone, liegen jetzt aber wieder in der phreatischen Zone. Da es unwahrscheinlich ist, dass sich die Höhle bewegt hat, ist die naheliegende Schlussfolgerung, dass sich der Wasserstand dramatisch verändert hat. Er stieg an und die Höhle wurde geflutet. Während der letzten Eis- oder Kaltzeit war das Land mehrere zehntausend Jahre lang von Gletschern bedeckt, Skandinavien hatte einen bis zu 3,5 km dicken Eisschild. Infolgedessen war das Meer etwa 100 m tiefer als heute, im Maximum sogar noch mehr. Der Kanal zwischen Großbritannien und Frankreich war trockenes Land, die Küstenlinie lag viel weiter draußen. Und die Höhlen in der 100-Meter-Zone wurden fossil und Tropfsteine wuchsen. Als die Kaltzeit vor etwa 12.000 Jahren endete, stieg der Meeresspiegel über mehrere tausend Jahre auf sein heutiges Niveau an. Die Höhlen wurden geflutet, in einigen befindet sich sogar Meer- oder Brackwasser.
Wenn Sie glauben, dass dies eine seltene Ausnahme ist, liegen Sie völlig falsch, denn die größten Unterwasserhöhlen, die wir heute kennen, sind von dieser Art. Die mit Wasser gefüllten Höhlen auf der Halbinsel Yucatan in Mexiko sind von diesem Typ. Das Sistema Ox Bel Ha ist derzeit das zweitlängste bekannte Höhlensystem der Welt mit einer Länge von 308 km [2024], das Sistema Sac Actun ist das viertlängste bekannte Höhlensystem der Welt mit einer Länge von 234 km [2024]. Beide sind Unterwasser-Höhlensysteme auf der Halbinsel Yucatan.