Los primeros hallazgos paleontológicos y arqueológicos del Barranco de la Boella datan de 1933 entonces se consideró el barranco como un yacimiento paleontológico del Plioceno por la presencia de restos de fauna encontrados dentro de un estrato de arcillas rojas típico de esa época. Más tarde se encontraron abundantes restos de industria lítica de la zona, además de restos de grandes herbívoros posiblemente de la era cuaternaria. En 2007 se localizaron restos de mamuts, en concreto el Mammuthus Meridionalis, un tipo de mamut pleistoceno que se extinguió hace aproximadamente 700.000 años. Junto a los restos del animal se recuperaron también algunas herramientas de piedra, elaboradas principalmente en sílex. Los materiales encontrados hasta el momento consisten en abundantes huesos de diferentes animales, principalmente herbívoros, como mamuts, hipopótamos, rinocerontes, ciervos… También se localizaron restos de carnívoros, aunque más escasos, como el jaguar o león, y excrementos fósiles de hienas. En lo referente a la industria lítica, se hallaron abundantes muestras, como grandes rocas talladas que aportan importante información sobre las primeras ocupaciones del continente Eurasiático.

Más recientemente se han localizado medio centenar de herramientas líticas con una antigüedad de entre 800.000 y un millón de años, lo que las convierte en uno de los registros arqueológicos más antiguos de la península. Es más, aún se desconoce la potencia total del yacimiento, por lo que se podrían localizar restos aún más antiguos. También se ha recuperado un elevado número de coprolitos de hiena y entre los restos óseos de grandes dimensiones destacan varios grandes fragmentos de astas de cérvidos y un fémur de rinoceronte de la misma cronología que las herramientas.