Jaskyňa pod zámkom pravdepodobne vznikla účinkom atmosférických zrážok vody, ktorá do podložia vtekala puklinami a kráterom studne. Vnikajúca voda travertín postupne rozrušovala a odplavovala.

Jaskyňa s priemerom 22 metrov a výškou 6 metrov patrí medzi najzaujímavejšie zastavenia na prehliadkovej trase zámku. Je v hĺbke 26 metrov pod úrovňou štvrtého nádvoria, z ktorého do nej ústi studňa.

V jaskyni sa nachádzajú i dve jazierka. Miestami sú hlboké 8 až 12 metrov a pravdepodobne sú spojené s ďalšími podzemnými priestormi. Za pozornosť stojí aj nádherná výzdoba stien pripomínajúca strapce hrozna.

Travertínová kopa pod zámkom je okrem iného aj paleontologickým náleziskom. Medzi odbornou verejnosťou sa označuje ako Bojnice III. Na tomto mieste sa podarilo odokryť jedenásť stredopaleolitických historických vrstiev. To značí, že naši predkovia sa túto oblasť osídli v danom období jedenásťkrát. Archeologické nálezy v jaskyni dokazujú osídlenie hradného kopca už v staršej dobe kamennej. Obyvatelia hradu o jaskyni určite vedeli. Slúžila pravdepodobne ako úkryt či zásobáreň vody.

Znovuobjavená bola jaskyňa až v roku 1888 počas čistenia studne na štvrtom hradnom nádvorí. Počas čistiacich a rekonštrukčných prác sa robotníci spustili dolu do studne a objavili postranný otvor. Jaskyňa bola verejnosti sprístupnená v roku 1967 potom, čo boli v nej vykonané stavebné úpravy a vyrazené prístupové cesty.