Se definen como cavidades naturales en la roca en las que se conserva uno de los ciclos pictóricos y artísticos más importantes de la prehistoria.​ Desde su descubrimiento en 1868 por Modesto Cubillas y su posterior estudio por Marcelino Sanz de Sautuola ha sido excavada y estudiada por los principales prehistoriadores de cada una de las épocas una vez que fue admitida su pertenencia al Paleolítico.

Las pinturas y grabados de la cueva pertenecen a los períodos Magdaleniense y Solutrense principalmente y, algunos otros, al Gravetiense​ y al comienzo del Auriñaciense, esto último según pruebas utilizando series de uranio. De esta forma se puede asegurar que la cueva fue utilizada durante varios periodos, sumando 22.000 años de ocupación, desde hace unos 35 600 hasta hace 13 000 años, cuando la entrada principal de la cueva quedó sellada por un derrumbe, todos dentro del Paleolítico superior.

A priori, la noticia del descubrimiento de una cueva no tuvo la menor transcendencia entre el vecindario de la zona, ya que es un terreno kárstico, caracterizado por poseer ya miles de grutas, por lo que el descubrimiento de una más no supuso ninguna novedad. De ese modo, Cubillas se lo comunicó a Marcelino Sanz de Sautuola, rico propietario local y «mero aficionado» a la paleontología,​ de cuya finca era aparcero; no obstante, éste no la visitó hasta al menos 1875, y muy probablemente en 1876. Posteriormente, recorrió las cuevas en su totalidad y reconoció algunos signos abstractos, como rayas negras repetidas, a las que no dio ninguna importancia por no considerarlas obra humana.

Tres o cuatro años después, en el verano de 1879, volvió Sautuola por segunda vez a Altamira, en esta ocasión acompañado por su hija María Sanz de Sautuola y Escalante, de ocho años de edad.​ Lógicamente, tenía interés en excavar la entrada de la cueva con el objetivo de encontrar algunos restos de huesos y sílex, como los objetos que había visto en la Exposición Universal de París en 1878.

El descubrimiento de las pinturas rupestres lo realizó, en realidad, su hija. Mientras su padre permanecía en la boca de la gruta, ella se adentró hasta llegar a una sala lateral. Allí vio unas pinturas en el techo y corrió a decírselo a su padre. Sautuola quedó sorprendido al contemplar el grandioso conjunto de pinturas de aquellos extraños animales que cubrían la casi totalidad de la bóveda.

Actualmente está catalogado como el Museo Nacional y Centro de Investigación de Altamira y esta cueva se define como la máxima y mejor representación del espíritu creativo humano.

INFORMACIÓN ADICIONAL

¿Cuándo se puede visitar la Cueva de Altamira?

Pues bien, tiene un régimen de acceso controlado y muy limitado de visita pública. Este régimen de acceso, aprobado por el Patronato del Museo, establece un máximo de cinco personas a la semana (260 personas al año).