背阴洞位于罗通山北麓海拔800米处，沿着东西向和南北向节理发育而成。洞口坐南朝北，与山南水帘洞隔山相背。由罗通山古城最高处烽火台遗址遥遥北望，背阴洞呈莲花状，五座山峰环绕，如同五瓣莲花，背阴洞坐落在莲蕊峰北侧，洞口开辟在悬崖底部，洞下深壑沟谷，蜿蜒曲折，与山下低谷相通。悬崖及沟壑间长满参天古树，藤葛攀附纠缠，隐天蔽日，长年难见阳光，即背阴洞名称之来由。背阴洞洞口狭窄，高有八至九米，宽仅五至六米，可是洞内有的地方确是宽阔恢弘。背阴洞幽静黑暗，没有蜡烛和灯光就寸步难行。背阴洞的地质结构复杂，使人对其望而生畏，产生不可言状的神秘感。近年来游者、探险者和考察者渐多，逐渐揭开了它的神秘面纱。背阴洞岩溶发育良好，可以说是一座岩溶宝库，是不可多得的地貌活教材。背阴洞洞厅层次多，支洞分布广，落水洞直列，层层竖井几近垂直，最深一层的竖井与地下水（暗河）相通。落水洞是连接地表水和地下暗河、洞穴的管道，它沿着裂隙发育，受裂隙形态所控制，呈现垂直的、水平的和倾斜的形态。而背阴洞的落水洞以垂直的竖井为多，所以水势流动最快，直达洞厅。落水洞宽度比深度小，很少超过10米，深度约数米或几十米。背阴洞的竖井，井壁陡直，直贯井底，宽度小者仅能容一人之身，有的井壁石钟乳犬牙交错，只能用粗绳系身徐下，险象环生，人落井内死于非命。罗通山人称竖井为“地煞”或“地厦”，可以说是地狱的代称。现在经考察初步断定背阴洞有五层天洞，七重地煞。基本上是上洞下煞，重重叠叠，高低起伏，七拐八折，互相连通。人进入如同进入迷宫，入易出难，以至导致事故的发生。
由背阴洞洞口进入，走过一段宽仅一米的石廊通道后，洞势扶摇直上，步步登高进入第一层天洞。洞口塑有一黑一白的两条巨蛇形象。相传古时，有一道士陪一后生游览背阴洞，进洞前道士和后生约法三章：在洞内不准乱说、乱动、乱闯。可是刚进洞口，后身见有一条小白蛇，后生下意识地就用棍子碰一下蛇，惊叫：“蛇！”道士脸色骤变，说：“不可乱动，此蛇小大由之。”后生不信，须臾小蛇变成大蛇堵住洞口，后生吓昏了。后来道士将后生救回调养，此事传扬开来，以致如今又雕塑蛇像，以警示游人。第二层天洞是一条宽四五米，高二十余米的长廊，洞顶有一石钟乳，酷似猿人头像，栩栩如生，向洞下顾盼张望。第三层天洞很是宽敞，是一大厅，面积有数百平方米，可容纳近千人。厅内雕塑四方三圣、十八罗汉等佛像，有宗教信仰的善男信女至此焚香祷告，祈求平安吉祥。由三层天洞的通道可进入地煞。第一重地煞高数十米，其壁间是一巨大的石钟乳直贯地面，人称“擎天柱”。第二重地煞与数小洞穴相连，其中有一小洞穴有石钟乳绝类蘑菇，菌盖、菌柄逼真，游人赞不绝口。三层洞，垂直的竖井深达30余米，竖井漆黑，深不见底，故称“无底洞”。今已通电，由上观下，井壁洞底亮同白昼，心有些惴惴然。入井观洞只能用粗绳将人吊挂下鎚，为安全起见，不准游人下到井底洞内。光绪年间，曾有一群道士到背阴洞探险，带有100多包蜡烛，携带绳索、干粮和铺盖，在洞内走了三天三夜，最后七层洞窟被地下河挡住去路，水深莫测，道士无奈返回地面。故罗通山区有“探不到底的背阴洞”之说。可是道士带的一条犬却在洞底失踪，直到又过三天后，此犬却神奇的在山前水帘洞出来，由此可见背阴洞和水帘洞是一脉相通的。因此，人们对背阴洞顶礼膜拜，称其为“天洞”或“神洞”。20世纪50年代初，人们还向背阴洞焚香祷告，求天帝赐药，讨药者相继而来。后来乡政府开会，宣扬科学，破除迷信，之后，再无人去讨药了。
背阴洞总长近千余米，属水洞。如果将当年犬走的路线计算在内，长可增加一倍。
背阴洞温度近于恒定。冬天，当洞外空气温度低于洞内空气时，密度较重的冷空气便进入洞内，下降到底部便将暖空气挤走，便引起洞内岩石温度下降。而当暖季时，洞外暖而轻的空气则不易进入洞内，这便有助于低温的保存。
其实，罗通山较大的十余个石灰岩洞均属于洞穴堆积类型，主要是化学沉积。含重碳酸钙的地下水从岩隙中渗出，由于压力变小和水分蒸发，使水中的碳酸钙过于饱和，逸出二氧化碳，部分碳酸钙重新沉淀形成化学沉积物。其中悬于洞顶自上而下增长的称为石钟乳；滴落于洞底，自下而上增长的称石笋；二者上下相接称为石柱；沿洞壁裂隙渗出的的水所沉淀的称为石幔或石幕；在洞底部，沉淀下来的层状碳酸钙沉积称为石灰华。
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