La Cueva de las Palomas, al igual que la Sima del Sílex, se encuentra dentro del Complejo Kárstico de las Palomas, en la zona occidental de la Sierra de Peñarrubia, abriendo su boca hacia el Tajo de Torró o del Molino, dentro del término municipal de Teba. Emplazada en la pared izquierda del tajo a unos 30 metros de altura sobre el cauce del río, la actual boca de acceso es prácticamente vertical, respondiendo a su génesis, por el hundimiento de una dolina. La cavidad tiene unas considerables dimensiones, con anchuras máximas próximas a los veinte metros y un desarrollo longitudinal muy similar a la anchura máxima, aunque con un pronunciado desnivel desde la entrada hasta su fin en el corte del citado Tajo de Torró. No muy profunda, con una entrada única oval de unos 2 x 1 metros que se abre a una sala espaciosa con diversos entrantes, un sistema subterráneo que albergó refugios de comunidades prehistóricas, pinturas rupestres pertenecientes a la edad del Cobre del tipo esquemático ejecutadas en color rojo y con motivos funerarios.

Se ha llegado a documentar un nivel Epipaleolítico, así como desde la transición Neolítico - Cobre hasta momentos muy avanzados de la Edad del Cobre, acabando con un nivel de ocupación medieval. La Cueva de las Palomas no es la única cavidad de la zona, ya que encontramos una gran cantidad de cavidades existentes en el tajo y en el entorno en general. En una de estas pequeñas cavidades se encuentra totalmente ligada a la Cueva de las Palomas la llamada Cueva de las Pinturas, donde destacan las representaciones esquemáticas. Este yacimiento ha sido vinculado al Calcolítico, aunque se ha encontrado un diente de hoz, que deja dudas ya que es un elemento más encuadrable en momentos del Bronce.

La planta interior de la cueva presenta una forma más o menos regular, tendente a un seudorectángulo oblicuo en el que las paredes laterales muestran numerosos recovecos. La parte más larga mide unos 25 m. mientras que la zona más ancha coincide con las cotas inferiores donde encontramos los dos recovecos mayores, con unos 18 m., aunque su anchura media es de unos 10 m. La cueva muestra una pendiente pronunciada en su mitad superior; el techo desarrolla un plano de inclinación parecido al del suelo, por lo que la altura se mantiene entre los 5 y 6 m. Todas estas características permiten que la luz natural sea abundante, permitiendo transitar por todo el interior sin utilizar luz artificial.

El descubrimiento de este lugar como yacimiento arqueológico podríamos situarlo en 1972. Entre los descubrimientos de ese día cabe destacar un vaso en forma de olla globular con cuello recto, que conserva una de sus caras intactas.