北京市西山地区有幽深的峡谷，有龙潭的瀑布，有风景如画的十渡山水，龙门涧俗称小桂林，水清林茂，怪石嶙峋，而最为奇特的还是石佛洞。
石佛洞坐落于距城区50公里的房山南侧西山境内车营村西坡，为我国华北地区少见的一个巨大洞穴系统。明代和尚园广法师于正统十一年（1446年）云游到此发现此洞，同年在洞口西南侧的崖壁上雕刻“十土地藏”石像，建有寺庙供祭石佛。当时因该洞深奥奇妙，难见洞穴真面目，称为“潜真洞”，刻“潜真洞”三字于洞口。又于明景泰七年（1456年）春三月，在洞内一个大厅中镌造“十土教主地藏土菩萨”的大理石佛像3尊。此后改潜真洞为“石佛洞”，又称“十佛洞”。
石佛洞是因石灰岩受地下水溶蚀和侵蚀作用而形成的六层水平溶洞，第一层洞长327米；第二层洞长849米，有一条高31米的垂直形管道洞穴与第一层洞穴相通；第三层洞长450米；第四层约60米；第五层约500米；革六层尚待进一步探测。从第一层洞口到第六层洞底的深度约120米。近年来经过深入的实地查勘，石佛洞的各层洞穴依次被发现，并证实在第六层之下为一地下河系，可能与相距4000米的“三英洞”同属一条地下河形成的洞穴系统。
石佛洞生存于古生界的奥陶系的石灰岩中。距今约4亿年前，这里是一片汪洋大海，在这平坦的浅海环境内沉积了厚层的碳酸盐类可溶性物质并加以压实成为石灰岩。其后受地壳运动几经沧桑的变迁，至7000万年前，华北地区发生了造山运动，北京西山就此上升成陆地。被抬升为陆地的石灰岩，在雨水和地下水的溶解和沉淀作用下，生成众多溶洞和洞内各种景物，石佛洞系统就是其中之一。近几百万年前以来，因北京地区的地壳运动具有间歇性震荡的特点，即有时地壳上升，雨水和地下水一般以向下垂直流动为主；有时地壳相对稳定，雨水和地下水则以水平流动向河谷流出，因此在石灰岩中就留下了垂直的和水平的相互交错的洞穴系统。又因地壳上升或稳定的幅度和时间不同，石佛洞不同层次的洞体空间、两层间洞穴的高差也有差异。
现已查明，石佛洞总体是沿一断层的下招‘发育，地下水沿断层流动扩大空间的。根据测量，洞内温度常年为11－13C，与北京地区的年平均温度相差不大。在地表洞穴的顶部裂缝中冬夏都有空气流动，冬天从洞内喷出的水汽与寒冷的岩石表面接触常形成冰往；夏天洞内喷出的却是凉风，说明洞内外空气是在交换的。洞内还栖息着大量蝙蝠和低等动物马陆。前者是半穴居动物，白天在洞内体息，傍晚开始就外出大量捕食飞虫；后者是全穴居动物，以残存的有机物、蝙蝠粪便和其他动物尸体为食物，因而它们的眼睛逐渐退化，以触角代替眼睛。
石佛洞自最上第一层到底下第六层，按由老到薪的发育顺序，洞内堆积物的年龄，大体上也是上老下新依次变化。在总长2500余米的洞穴系统中，洞的宽度自6－8米不等，有的地方仅1米，狭小的仅客一人弯腰通过。全洞有大小支洞60多个，各个支洞也有各种形态的洞厅和通道。
第一层洞内堆积物以高大壮硕的石柱、石塔和石笋为主体，除水塘中目前尚生长着“石莲花”外，细小的化学沉淀物如石花、石枝等十分少见。可见这里的堆积物已经停止生长，并且较为老化。这层洞穴的堆积物虽曾受到过损伤，但仍有“佛堂”、“水帘洞”等6个高大厅堂组成廊道式洞体，有28处形态各异的景点吸引着游客。
第二层洞穴是以“井冈山”中心大厅为枢纽，组成包括东西支洞和光明路支洞在内的观光路线。其中光明路支洞以粗大的石柱、石塔和雄伟的石慢称奇，而其他支洞则以细小的石花、石枝、鹅管和洁白纯净的石笋为特点，许多针状或粒状石花仍然处于成长之中。
第三层洞穴以下为封闭式洞穴，对外尚未开放，洞内环境未曾受到干扰，故化学沉淀物最为丰富，色彩也最为艳丽，其中以成片的针伏石花和小水池内成串的金黄色方解石结晶的粒状石花为主体，尤以璀璨晶莹的小石花最具吸引力。在附近500米长的洞内，四壁一片琅开，如花似锦、绚丽多姿的石枝，倒影在清澈的水池中；清晰而闪亮、千姿百态的石花有针状和团状，一簇簇，一丛丛，依附在各种堆积物上；雪花状的晶花石毛正延伸生长；还有小巧玲珑的石灯、晶莹含露的鹅管等，把整个洞穴装饰成为地下迷宫和白玉画廊。第三层洞是石佛洞穴系统中最迷人的洞穴，是最有科学研究和观赏价值的宝洞。