Las investigaciones hidrogeológicas en Cuba tuvieron un desarrollo sistemático, a partir de 1959. Anteriormente, el desconocimiento de las características de los acuíferos del subsuelo y su explotación intensiva, trajeron como consecuencia la salinización de las aguas subterráneas, en unos casos y, en otros, el agotamiento de las reservas naturales de esas fuentes hídricas en muchos lugares de la isla.
Como resultado de esos estudios, por primera vez en el país, se hizo un balance del potencial hídrico de las cuencas cársicas subterráneas. Diferentes autores concordaron en revelar, que más del 65 por ciento del territorio nacional está ocupado por estructuras geológicas favorables a la presencia de cavernas y ríos subterráneos (carso).
Otras investigaciones están encaminadas a la obtención de fuentes de abasto, para regadíos y uso doméstico; evitar el agotamiento o salinización de las aguas en explotación, así como asegurar que la apertura de nuevos pozos, no afecte la salud del hombre, la agricultura o el propio acuífero, entre otros propósitos.
En buena parte del territorio cubano, muchas de las corrientes fluviales tomaron un curso subterráneo; otras fluyen entre gigantescas cuevas; o también emergen de esas hoquedades. En este último caso, el lenguaje popular ha denominado a estos accidentes geográficos: ojos de agua, manantiales o resolladeros.
Un ejemplo típico de corriente fluvial subterránea es el río Jatibonico del Norte, en el límite de las provincias centrales y Camagüey; otros como el río Cuyaguateje y el Santo Tomás, fluyen bajo tierra en algunos tramos de su trayectoria.
Son muy apreciadas las aguas de los manantiales minero-medicinales de San Diego de los Baños, en Pinar del Río, Ciego Montero en Cienfuegos, Madruga, en La Habana y los de Elguea, en Villa Clara.
Cuba puede ser considerada una especie de paraíso para los espeleólogos, por la cantidad, diversidad, dimensiones y belleza de sus cavernas, cuevas o grutas. Estas manifestaciones del mundo subterráneo, han sido estudiadas desde mediados de este siglo por la Sociedad Espeleológica de Cuba, primera agrupación científica de su género organizada en América Latina (1940), fundada por el doctor Antonio Núñez Jiménez y un grupo de colaboradores.
De esta manera, se ha logrado inventariar, explorar y estudiar, a lo largo de mas de 50 años de existencia de esa institución, miles de espeluncas, como tambíen se le llama a esos fenómenos cársicos subterráneos.
La Espeleología (ciencia que estudia las cavernas, cuevas o grutas) cubana, encuentra en Pinar del Río uno de los territorios más ricos en extensos laberintos bajo tierra, entre los que cabe mencionar la Gran Caverna de Santo Tomás, en la Sierra de Quemados, que forma parte de la Sierra de los Órganos, señalada como la más larga del archipiélago cubano y una de las mayores del área latinoamericana. Le sigue muy de cerca, en este mismo macizo calcáreo, el Sistema Cavernario Majaguas-Cantera, donde se localizan los más enormes volúmenes cavernarios de Cuba y del mundo.
Sin duda alguna, la provincia de Matanzas es también rica en cavidades bajo el subsuelo, cuyo mejor exponente por su belleza y originalidad, es la Cueva de Bellamar, perteneciente al Sistema Cavernario Bellamar-Gato Jíbaro, famosa por sus decoraciones cristalinas. Al sur del territorio matancero, se encuentra el Sistema Espeleolacustre de la Ciénaga de Zapata, un grupo numeroso de cavernas inundadas de aguas transparentes y profundas entre las que se destacan la denominada Casimba XXXV Aniversario, con 73 metros de profundidad.
Las montañas de Cuba también albergan en sus entrañas enormes excavaciones realizadas por las aguas subterráneas, entre las que sobresalen la Sima Cuba-Magyar, la más profunda de la isla, localizada en la Sierra de Trinidad y las famosas simas o espeluncas verticales Cueva Jíbara y Furnia de Pipe, muy cerca una de otra en las calizas de Baire, flanco norte de la Sierra Maestra.
Durante exploraciones hechas por espeleólogos cubanos a diferentes grutas y cuevas del país, vienen localizándose importantes hallazgos de restos humanos, pertenecientes a las culturas aborígenes de la isla, las cuales empleaban estos antros subterráneos en variadas actividades de su quehacer cultural y económico.
Además, bajo los sedimentos recientes excavados en las cavernas, han aflorado osamentas de la muy diversa fauna que habitó el archipiélago cubano hasta hace menos de un milenio, entre la que se encontraban aves gigantes (lechuzas y águilas) varias especies de jutías (roedores de gran tamaño), de perezosos, insectívoros, simios y cánidos (perros silvestres), por sólo citar algunos ejemplos.