Пещера располагается среди буково-пихтового леса в южной части хребта Азиш-Тау .Пещера выработана в верхнеюрских доломитизированных известняках, которые имеют слабое падение около 5 градусов на северо-запад. Вход в полость представляет вертикальный колодец. Это отверстие образованное в результате обвала части кровли верхнего зала . Входной зал это верхний этаж полости. Чётко выделяются ещё два уровня. На дне самого нижнего хода протекает ручей, в конце галереи падающий с водопадного уступа и ещё через несколько метров исчезающий в узких щелях.

Была проделана попытка пройти дальше и дальше по ручью, ниже водопада, но она окончилась безуспешно. Вся пещера состоит из нескольких крупных залов и галереи нижнего этажа, по которой протекает подземная река. Большая Азишская пещера богата натёчными образованиями. Это колонны, крупные (несколько метров) сталактиты и сталагмиты. Сталактиты часто выстраиваются в цепочки, протянувшиеся точно под пересекающими потолок трещинами. В одном из залов есть даже два параллельных друг другу ряда колонн, которые образуют что-то вроде коридора или прохода. Красивы ребристые натёки над уступом, ведущим из верхнего зала вниз.

Интересным образованием пещеры являются кальцитовые плиты, сформировавшиеся, видимо, в древней подземной реке или озере. После ухода воды часть из них осталась лежать горизонтально, а часть обрушилась. На наклонных, обрушившихся плитах успели вырасти сталагмиты высотой до 50 см и более.

Большая Азишская Пещера объявлена памятником природы в 1973 году.