Οι συστηματικές ανασκαφές άρχισαν το 1965 από τον ιδρυτή της Α.Ε.Ε., καθηγητή Άρη Ν. Πουλιανό, ο οποίος απέδειξε ότι ο Αρχάνθρωπος των Πετραλώνων είναι 700.000 ετών και ότι αποτελεί αρχαϊκή μορφή τού σύγχρονου ανθρώπου (πρώιμο μεταβατικό εξελικτικό στάδιο από τις προγονικές ανθρωπιδικές μορφές στον σώφρονα Άνθρωπο – Homo sapiens).
Το καταστόλιστο με σταλαγμίτες και σταλακτίτες σπήλαιο Πετραλώνων βρίσκεται στους δυτικούς πρόποδες του βουνού Κατσίκα και σε υψόμετρο περίπου 300 μέτρα από το επίπεδο της θάλασσας.
Η είσοδος επιτρέπεται καθημερινά από τις 9 π.μ. έως μία ώρα πριν τη δύση του ηλίου.
Δεν επιτρέπεται η φωτογράφιση και η κινηματογράφηση, επειδή το σπήλαιο είναι ένας χώρος ερευνών και επειδή ο έντονος φωτισμός (διάφορα φωτιστικά, φλας, κτλ.) προκαλεί σοβαρές ζημιές στο διάκοσμο (σταλακτιτικό και σταλαγμιτικό).