Vịnh Hạ Long được thiên nhiên ưu ái rất nhiều nên mới có những điều kiện thuận lợi để phát triển du lịch mạnh như ngày nay. Vịnh Hạ Long có vẻ đẹp của trời biển, núi đá cùng hàng nghìn hòn đảo, các hang động khuất trong các đảo. Hệ thống hang động của vịnh Hạ Long chứa đựng nhiều điều bí ẩn mà lịch sử, các nhà khoa học và khách du lịch khi đến với Hạ Long đều muốn khám phá.
Vịnh Hạ Long được nhiều người ví là cuốn bách khoa thư mở mà trong đó chứa đựng nhiều giá trị về khoa học và lịch sử. Ở vịnh Hạ Long có hệ thống hang động mang vẻ đẹp bí ẩn, khác biệt hẳn với thiên nhiên bên ngoài. Môi trường trong hang động ổn định và luôn bao trùm bởi bóng tối và có độ ẩm cao. Chỉ có động vật và các loại rêu, tảo sinh sống trong hang bởi trong hang thiếu ánh sáng. Động vật sống trong hang cũng phải thích nghi và cạnh tranh vì môi trường trong hang vô cùng khan hiếm thức ăn.
Du khách có thể may mắn gặp những cư dân thực thụ trong hang động nếu có dịp khám phá hang Hồ Động Tiên. Đi sâu vào trong hang du khách sẽ gặp một vài con rệp trắng hay những chú cua đỏ au. Những con vật như thế đã tiến hóa hàng trăm nghìn năm, biến đổi để thích nghi với môi trường trong hang. Các động vật sống trong hang đều không có mắt hoặc mắt kém, chỉ cần ra khỏi môi trường này sẽ không sống nổi. Tuy thị giác bị thoái hóa đi nhưng các loài sống ở đây lại phát triển các xúc giác khác thích hợp với môi trường sống trong hang tối.
Trong hang Đúc Tiền của đảo Vạn Giò, năm 2003 các nhà khoa học đã phát hiện có loài cá bám đá sinh sống. Loài cá này còn có tên gọi là cá niết hang, không có mắt mà dò đường và kiếm thức ăn bằng đôi râu trước miệng. Ngoài ra trong hang động ở vịnh hạ Long còn có những loại động vật gọi là khách ghé thăm, những loài này thích không khí ẩm ướt nên vào sống trong hang nhưng vẫn có thể ra ngoài hang sinh sống như bọ hung, ếch, giun đất, kỳ nhông, một vài loài giáp xác. Nhóm khách sống tạm thời trong hang như tắc kè, dơi, bướm đêm, chúng tìm đến hang để ngủ đông, nuôi con, trốn kẻ thù.
Hiện nay hệ thống hang động của vịnh Hạ Long đã được đưa vào khai thác du lịch. Tuy nhiên các nhà khoa học cho rằng cần có biện pháp bảo tồn hệ sinh thái và kiến tạo địa chất trong hang vì hàng năm có hàng vạn lượt khách vào tham quan khiến môi trường tự nhiên trong hang bị ảnh hưởng.
