Jaskinia powstała w wapieniach z okresu jury późnej na bardziej miękkich warstwach międzyławicowych. Jest to jaskinia krasowa – w jej północnym końcu występują liczne ślady przepływu wody. Nacieki na ścianach niewielkie – małe grzybki i fragmenty cienkich polew. Większość namuliska została usunięta podczas badań archeologicznych. Dno północnej części komory oraz korytarzyków jest skaliste (spąg). Na ścianach przy otworze rosną glony, porosty i mchy (Pohlia nutans i Homalothecium sericeum, paproć zanokcica murowa (Asplenium ruta‑muraria), a na dnie otwory bluszcz pospolity (Hedera helix) i krzewy.
W tej samej grupie skał w dolinie Wrzosy znajduje się jeszcze Jaskinia Mała na Wrzosach i Jaskinia na Wrzosach Północna.
Historia poznania i eksploracji Jaskinia znana jest od dawna. Prawdopodobnie po raz pierwszy opisał ją Gotfryd Ossowski, który w 1880 r. prowadził w niej badania archeologiczne. Nie znalazł żadnych zabytków. Stanisław Jan Czarnowski w 1911 r. oznaczył ją (i inne w pobliżu) na mapie jako „Jaskinie na Wrzosach”. W 1951 r. Kazimierz Kowalski opisał jaskinię i sporządził jej plan. W 2000 r. J. Baryła, A. Górny, M. Pruc M, B. Słobodzian, M. Szelerewicz podali jej plan, opis inwentarzowy i nazwę – Schronisko na Wrzosach Południowe.