Speleologia on tieteiden haara, joka keskittyy luolien tutkimukseen. Speleologiassa on mukana useita tieteenaloja, kuten biologia, hydrologia ja geologia. Luolien tutkimuksella on useita käytännön ja teoreettisia vaikutuksia, ja tämän alan ammattilaiset tunnetaan speleologeina. Ihmiset, jotka haluavat jatkaa uraa tällä tieteenalalla, voivat halutessaan opiskella yliopistoissa, joissa on speleologian osasto, tai etsiä korkeakouluja, joilla on tieteenaloja, jotka olisivat merkityksellisiä speleologeille.
Luolat ovat kiehtoneet ihmisiä vuosisatojen ajan. He ovat toimineet suojan, uskonnollisten rituaalien ja rangaistusten kohteina, ja monilla yhteiskunnilla on taikauskoja tai uskomuksia luolista. Vasta 19 -luvulla ihmiset alkoivat tosissaan ottaa luolien tutkimuksen vakavasti ja katsoivat sitä tieteenä eikä harrastuksena. Monet tutkijat ymmärsivät, että luolien tutkimuksella oli hyvin todellisia tieteellisiä, taloudellisia ja kulttuurisia vaikutuksia, jotka voisivat hyötyä vakavasta harkinnasta ja tutkimisesta.
Ilmeisesti speleologia vaatii jonkin verran kenttätyötä. Monet speleologit vierailevat aktiivisesti luolissa, jotta he voivat tutkia luonnollista luolaympäristöä kartoittaessaan luolia ja ottamalla tietoja, ja jotkut tutkijat alkavat itse asiassa amatööri -spelunkereina ennen kuin he ovat kiinnostuneempia luopumisen tieteellisestä näkökulmasta. Kuten muillakin tieteillä, joilla on kenttäkomponentti, speleologia edellyttää fyysistä kuntoa ja kiinnostusta ulkoiluun sekä kykyä käyttää kenttälaitteita kiipeilytarvikkeista maahan tunkeutuviin tutkoihin.
Ollessaan luolassa tutkijat voivat tarkastella geologiaa, tutkia läsnä olevia kiviä ja mineraaleja ja kerätä vihjeitä luolan muodostumisesta ja sen etenemisestä. Monet speleologit ovat erittäin kiinnostuneita luolissa esiintyvistä luonnollisista muodostelmista ja niiden muodostumisesta. He tarkastelevat myös luolissa asuvia organismeja aina kasveista ja eläimistä, jotka on erityisesti mukautettu maanalaiseen ympäristöön, olentoihin, jotka käyttävät luolia väliaikaisina rakenteina.
Speleologia voi sisältää myös maanalaisten vesistöjen tutkimuksen, mikä voi olla erittäin hyödyllistä, kun ihmiset haluavat oppia lisää vesihuollosta. Luolien tutkiminen on myös kriittistä sellaisilla aloilla kuin kaivostoiminta, jossa ihmiset tulevat rutiininomaisesti luoliin, sekä luonnollisiin että valmistettuihin, ja on tärkeää tietää luolaympäristön geologiasta ja morfologiasta. Jotkut arkeologit tutkivat myös speleologiaa, koska luolissa on toisinaan runsaasti arkeologista materiaalia, samoin kuin biologit, jotka ovat kiinnostuneita luolaympäristön ja pintamaailman välisistä vuorovaikutuksista.