Благодаря удобству и удачному расположению пещеры, её населяли люди, начиная с эпохи палеолита. Самые древние находки, обнаруженные в пещере, по мнению ученых, имеют возраст 190-200 тысяч лет
Первые раскопки в пещере Караин были произведены в 1946 году. Руководил ими турецкий ученый Исмаил Килич Коктен. При поддержке специалистов из Австрии и Германии исследования велись до начала 1970-ых гг. ЗатемрРаскопки были возобновлены в 1985 году, на этот раз руководил Ишин Ялчинкайя. В дальнейшем раскопки сосредоточились в одном из крупнейших сегментов пещеры - в зале Караин-E. Археологические работы в пещере были вновь начаты в 1996 году совместно с Отделом доисторических времён Льежского университета, Франция.
Пещера имеет несколько больших полостей, называющихся латинскими буквами A-G. Самый известный зал - E. Здесь были найдены объекты, датирующиеся от Нижнего до Верхнего Палеолита, а также человеческие останки возраста 100-200 тысяч лет. Считается, что в пещере в ту пору обитали неандертальцы. Также в зале E найдены кости различных животных, среди них гиппопотам, волк, лев, пещерный медведь и другие.
Помимо останков, в пещере были найдены предметы, изготовленные человеком, среди которых инструменты, украшения, наконечники стрел.
Судя по надписям на стенах пещеры, она использовалась и в античные времена. Традиционно считается, что у входа в пещеру и в ней самой эллины проводили различные религиозные обряды.
Сайт ЮНЕСКО отмечает:
...пещера Караин является лежит на пути, соединяющем внутренние районы Анатолии с побережьем.
Именно этим, по мнению специалистов, обусловлена значимость пещеры как археологического объекта и многочисленность здешних находок.
Возле пещеры имеется выставочный зал. Много предметов из Караинской пещеры находится в Археологическом музее Антальи.
