Протяженность — 1980 м, глубина — 400 м, площадь — 3500 м², объем — 48000 м³, высота входа — 1240 м, категория трудности — 3Б[2].
На дне входной воронки можно обнаружить карстовый колодец глубиной около 70 метров. Далее углубления приводят в ряд залов и галерей. Суммарная разведанная глубина составляет 400 метров.
Пещера была открыта в 1956 году спелеологом Б. Н. Ивановым, а впервые глобально исследована экспедицией В. Н. Дублянского в 1958—1959 годах. Любительская экспедиция спортсменов в 1975 году дошла до глубины в 305 метров, а чуть позже до глубины в 400 метров.
В 1994 году в пещере Каскадная работала Экспедиция Украинской спелеологической ассоциации, цели - прохождение, пересъемка, уборка мусора. Руководители Б. Ридуш (Черновцы) и О. Климчук (Киев). Руководитель научной части Р. Варгович (Ужгород). Был пройден на высоту 75 м Колодец Вздыбленных надежд. Спелеобиологический отряд под руководством провёл исследования подземной фауны в Каскадной и других пещерах Ай-Петри. Из пещеры было удалено около 100 кг мусора[3].
Исследования пещеры продолжаются, в 2004—2005 годах спелеологи исследовали сотни новых ходов и в общей сложности нашли новые ходы протяженностью около 2 км.
Дублянский В. Н. Карстовые пещеры и шахты Горного Крыма. — Л. : Наука, 1977. — 182 с.
Крубер А. А. Карстовая область Горного Крыма. — М., 1915. — 320 с.
Амеличев Г. Н., Касьян Ю. М., Козлов М. А., Папий А. В., Троц В. С. Спелеонаследие Крыма на пороге третьего тысячелетия // Свет. — 2000. — № 21. — С. 10-14.
Папий А. В. Юбилей: 100 пещер, добавленных в кадастр пещер Крыма спелеологами г. Ялты за период 1997–2009 гг. // Свет. — 2010. — № 36. — С. 22-25.