Speleologi adalah cabang ilmu yang berfokus pada studi gua. Sejumlah disiplin ilmu yang terlibat dalam speleologi, termasuk biologi, hidrologi, dan geologi, antara lain. Studi tentang gua memiliki sejumlah implikasi praktis dan teoretis, dengan para profesional di bidang ini dikenal sebagai speleolog. Orang yang ingin mengejar karir dalam disiplin ini dapat memilih untuk belajar di universitas dengan departemen speleologi, atau mencari perguruan tinggi dengan cabang ilmu yang relevan dengan speleologi.
Gua telah menyimpan banyak daya tarik bagi manusia selama berabad-abad. Mereka telah berfungsi sebagai tempat berlindung, ritual keagamaan, dan hukuman, dan banyak masyarakat memiliki takhayul atau kepercayaan tentang gua. Namun, baru pada abad ke-19, orang benar-benar mulai mempelajari gua dengan serius, melihatnya sebagai ilmu daripada hobi. Banyak peneliti menyadari bahwa studi gua memiliki implikasi ilmiah, ekonomi, dan budaya yang sangat nyata yang dapat mengambil manfaat dari pertimbangan dan eksplorasi yang serius.
Jelas, speleologi memang membutuhkan beberapa pekerjaan lapangan. Banyak speleologist yang aktif mengunjungi gua sehingga mereka dapat mempelajari lingkungan gua alami sambil memetakan gua dan mengambil data, dan beberapa peneliti sebenarnya memulai sebagai penjelajah amatir sebelum lebih tertarik pada aspek ilmiah gua. Seperti ilmu-ilmu lain yang memiliki komponen bidang, speleologi membutuhkan kebugaran fisik dan minat pada kegiatan di luar ruangan, serta kemampuan untuk menggunakan peralatan lapangan mulai dari perlengkapan panjat hingga radar penembus tanah.
Begitu berada di dalam gua, peneliti dapat melihat geologi, mempelajari batuan dan mineral yang ada dan mengumpulkan petunjuk tentang bagaimana gua itu terbentuk, dan bagaimana perkembangannya. Banyak speleologist yang sangat tertarik dengan formasi alam yang muncul di gua, dan bagaimana formasi ini berkembang. Mereka juga melihat organisme yang menghuni gua, mulai dari tumbuhan dan hewan yang secara khusus beradaptasi dengan lingkungan bawah tanah hingga makhluk yang menggunakan gua sebagai struktur sementara.
Speleologi juga dapat melibatkan studi tentang badan air bawah tanah, yang dapat sangat berguna ketika orang ingin mempelajari lebih lanjut tentang persediaan air. Studi gua juga penting dalam industri seperti pertambangan, di mana orang secara rutin memasuki gua, baik alami maupun buatan, dan penting untuk mengetahui geologi dan morfologi lingkungan gua. Beberapa arkeolog juga mempelajari speleologi, karena gua terkadang kaya akan bahan arkeologi, seperti halnya para ahli biologi yang tertarik pada interaksi antara lingkungan gua dan dunia permukaan.