L’entrée du siphon est située à -37m de fond sur le replat d’un tombant rocheux descendant jusqu’à 40m où l’on retrouve un fond plat de sable vase. Le porche fait 1.80m de haut pour 3m de large. Il débouche dans une petite salle de 16m de longueur pour 4m de large et 5.90m de haut, orienté sur-nord comme tout le siphon qui est quasiment rectiligne. A 48 m de l’entrée et à 26m de profondeur, un diverticule latéral s’ouvre vers l’ouest sur une dizaine de mètres. Toujours dans le même axe, on trouve ensuite un corridor de 3m de hauteur moyenne, remontant sur 55 m jusqu’à la profondeur de 8m. A 70 m de l’entrée, le corridor change d’aspect : la pente devient plus forte, la hauteur diminue, 1 m en moyenne pendant 27 m jusqu’à la profondeur de 4.5 m. A l’ouest et à l’est s’ouvrent alors de vastes cavités, sous plafonds bas, qui sont les prolongements de la salle I sous l’eau. A l’est, un chaos formé par d’anciens massifs stalagmitiques effondrés, limite la largeur de la galerie alors qu’à l’ouest se trouve un champ de colonnes. A 116 m de l’entrée, on rejount la surface libre dans la grotte et il ne reste qu’à parcourir les 21 m qui séparent de « la plage » d’arrivée. Total du cheminement depuis le porche : 137 m.

La grotte est constituée de deux salles :

- La salle 1

Qui est la plus grande, où débouche le siphon de la galerie d’entrée. C’est dans cette salle que se situe la quasi-totalité des peintures et des dessins : chevaux, bisons, cerf, bouquetins, félin, de nombreuses gravures et des tracés digitaux, ainsi que, dans la partie est, des mains négatives rouges et noires.

- La salle 2

Est légèrement plus petite que la première. On peut y accéder après la salle 1 par deux passages assez étroits le « Hublot » et la « Porte des bisons ». Le sol y est essentiellement hors d’eau et il est possible d’observer de nombreuses traces laissées par l’homme préhistorique : zones charbonneuses, gravures au sol, etc. Les œuvres sont principalement constituées de nombreuses gravures.

A l’est de la salle, le Grand Puits plonge de 21m de pronfondeur et monte à plus de 40m de hauteur (la partie supérieure du puits, aux parois verticales, n’a jamais été fréquentée par l’homme préhistorique).

A l’ouest de la salle se trouvent une petite étendue d’eau ainsi que le Petit Puits qui a une profondeur d’une dizaine de mètres.

Les sols des deux salles sont recouverts, dans la plupart des zones, d’un plancher stalagmitique qui s’est installé sur une couche cendreuse. Sans doute présente sur l’ensemble de la surface de la grotte avant la montée des eaux, cette couche noire n epeut plus être observée que par endroits. Elle est constituée de charbons écrasés mélangés à du sédiment argileux et à la suite dégagée par les moyens d’éclairage utilisées lors des visites, pendant les milliers d’années de fréquentations et qui ont encrassé sols et parois (cf. traces de lessivage de la paroi marquée par le mouvement de la laisse d’eau dans le secteur 101, Panneau des Chevaux). Il est possible d’observer, dans les zones où l’eau n’est pas encore arrivée, de nombreuses traces d’activité humaine :

  • Traces d’éclairage fixe ou mobile ;
  • Foyers avec de nombreusx charbons ;
  • Gravures réalisées à même le sol ;
  • Empreintes positives de main de jeunes enfants imprimées dans le mondmilch (ces traces peuvent être situées dans des zones actuellement inaccessibles à des enfants) ;
  • Cassures volontaires de concrétions dont certaines, de fort diamètre, prouvent le bris intentionnel ayant nécessité un véritable travail. Leur localisation fait exclure un dégagement utilitaire afin de créer un passage.

Dans la partie exondée de la grotte (soit un cinquième de la cavité), toutes les surfaces actuellement accessibles (même difficilement) ont été utilisées par l’homme pour réaliser des gravures, des tracés digitaux et des dessins. Il est donc légitime de supposer qu’il en fut le même dans les zones immergées. Dans ce cas (en multipliant le corpus des œuvres pariétales par 5), la grotte Cosquer serait la grotte la plus richement ornée à ce jour en Europe.