Creusée par la rivière Arize, au coeur du massif du Plantaurel, la grotte du Mas d'Azil est la seule grotte en Europe pouvant être traversée en voiture. Une partie de la grotte se présente en effet sous la forme d'un impressionnant tunnel naturel emprunté par une route, et dont l'entrée est marquée par un immense porche de 51 mètres de haut et de 48 mètres de large ! Autrefois lieu de refuge pour les hommes et les animaux, ce célèbre site naturel, réputé pour ses vestiges de la période magdalénienne, a donné son nom à l'Azilien, une culture préhistorique de l'Épipaléolithique.
Une visite guidée, à travers salles et galeries de la rive droite, évoque la géologie, la paléontologie, la préhistoire et l'histoire des lieux. Un diaporama son et lumière, ainsi qu'une scénographie représentant un foyer magdalénien y sont également proposés.
En complément, le musée de la Préhistoire, situé dans le village de Le Mas-d'Azil, à 1 kilomètre, abrite une importante collection d'objets préhistoriques provenant de la grotte, dont le fameux "faon aux oiseaux", ainsi que des expositions temporaires.