Các hang động ở đây là một địa điểm khảo cổ và cổ sinh học quan trọng, trong đó có hóa thạch xác định người tiền sử Homo sapiens đã cư trú ở đây trong thời Paleolithic muộn.

Các khảo sát hang do Tom Harrison thực hiện, bắt đầu vào những năm 1950 và 1960[3]. Sau đó các trường đại học địa phương và các nhà khoa học nước ngoài tiếp tục nghiên cứu. Nhiều bài báo đã được công bố, đặc biệt là trong Tạp chí "Sarawak Museum". Những năm 1999-2003 một nhóm nghiên cứu của Anh-Malaysia tái kiểm tra để xác định tính chính xác các nghiên cứu của Harrison.[4]

Di cốt nổi tiếng nhất là một hộp sọ người, biệt danh là "Deep Skull", phát hiện vào năm 1958 trong hang Niah Lớn và được định tuổi là 43.000 đến 42.000 năm[3], theo số liệu tái kiểm là 40.000 năm[4]. Nó cho thấy đây là nơi cư trú của con người lâu đời nhất được biết đến trong khu vực Đông Malaysia.[5]

Các công cụ tìm thấy gồm các công cụ đồ đá mới, rìu đĩa, gốm, đồ trang sức vỏ sò, thuyền,... niên đại Pleistocen. Trong các tầng trẻ là công cụ sắt, thủy tinh và đồ gốm từ thời đại đồ sắt.

Trong hang tách biệt gọi là "Hang Tranh" (Painted Cave), cách hang Niah Lớn cỡ 150 m, trên vách đá vôi có bức tranh khắc đá, được định tuổi khoảng 1.200 năm, và quan tài bằng gỗ kiểu "thuyền táng".