La Grotta del Re Tiberio è la parte terminale di un vasto sistema di cavità naturali che ha uno sviluppo complessivo di oltre 6 chilometri e un dislivello di 223 metri.
Queste grotte drenano le acque dell'area di Monte Tondo. I torrenti sotterranei, dopo un percorso esterno di alcune centinaia di metri, confluiscono nel Fiume Senio.
Le grotte si sviluppano su più livelli: le gallerie poste a quote superiori sono state abbandonate dalle acque a seguito del progressivo abbassamento del Senio.
L'acqua, sciogliendo la roccia gessosa, ha così generato un vasto reticolo sotterraneo di gallerie, cunicoli, pozzi e sale che, a parte il tratto turistico, sono, in genere, difficilmente percorribili.
L'attività estrattiva, sia in sotterraneo che all'esterno, ha intercettato in più punti le grotte distruggendole in parte e alterando il percorso sotterraneo delle acque che ora tornano a giorno tramite una galleria di cava.
Frequentata da tempo immemorabile, la Grotta del Re Tiberio ha conosciuto le prime esplorazioni speleologiche all'inizio del secolo scorso. Prima il geografo G.B. De Gasperi nel 1911, poi lo speleologo triestino G.B. Mornig negli anni trenta hanno visitato e rilevato la grotta. Le esplorazioni sono proseguite nel secondo dopoguerra a cura del Gruppo Speleologico Faentino. Una svolta è dovuta all'attività dello Speleo GAM Mezzano che, a partire dal 1990, ha esplorato e rilevato oltre 5 chilometri di nuove grotte.
La Grotta del Re Tiberio costituisce uno dei contesti archeologici più noti e interessanti della regione fin da quando, circa 150 anni fa, il geologo Giuseppe Scarabelli, pioniere dell'archeologia preistorica in Italia, diede avvio alle prime ricerche a carattere scientifico.
Grazie alla recente ripresa delle indagini archeologiche, dirette dalla Soprintendenza per i Beni Archeologici dell'Emilia Romagna, è stata messa in luce una stratigrafia completa dei depositi più interni, fino a raggiungere il piano basale interessato dalla presenza di nicchie e anfratti sepolcrali. Sì è avuto così modo di accertare che la grotta venne utilizzata a scopi funerari già a partire dall'età del rame e fino al Bronzo Antico (tra il III e gli inizi del II millennio a.C.) con deposizioni primarie e attestazione di complessi riti di manipolazione delle ossa.
Quanto alla successiva fase di frequentazione di tipo cultuale, è stato riportato in luce l'intero sistema di vaschette votive della parete d'ingresso, ne è stato effettuato il rilievo con metodologia laser-scanner e si è avuta conferma della sua continuità dalla metà del I millennio a.C. fino ad età romana-imperiale.
La Grotta del Re Tiberio continuò ad essere frequentata dall'uomo anche in tempi recenti, con finalità ovviamente diverse da quelle funerarie e di culto proprie delle età del Rame, del Bronzo e del Ferro e del periodo romano. Verso la metà dell'Ottocento, il guano accumulatosi nella grotta fu ad esempio sfruttato dall'agrario emiliano Giovanni Orlandi per essere impiegato come fertilizzante. Tra XIX e XX secolo cominciò invece una stagione di intenso studio scientifico (geologia, archeologia, speleologia), legata a figure pionieristiche quali Giuseppe Scarabelli (1820-1905), Giacomo Tassinari (1812-1900) e Giovanni Bertini Mornig (1910-1981). Nell'inverno tra il 1944 e il 1945 il fronte della Seconda Guerra Mondiale si fermò per molti mesi lungo l'asta del Torrente Senio: alcune famiglie locali decisero di sfollare, per un periodo limitato, all'interno della nostra cavità. Ne è una conferma diretta una scritta a carboncino, datata 1944, ancora oggi ben leggibile in una delle pareti gessose. Ma, sino al recente passato, la frequentazione più cospicua era probabilmente legata a gente comune e semplici curiosi, che vi si recavano affascinati da una leggenda qui ambientata: il nome della cavità sarebbe derivato dall'omonimo Imperatore romano, il quale si sarebbe nascosto a lungo all'interno per sfuggire ad una profezia che lo voleva morto a causa di un fulmine. Stanco dell'isolamento, in una giornata serena egli uscì infine all'aperto, ma il tempo cambiò repentinamente e Tiberio morì folgorato così come predettogli. Tale leggenda, simboleggiante l'ineluttabilità del destino e in passato molto famosa in tutta la Romagna, fu oggetto di rielaborazioni poetiche, artistiche e persino teatrali da parte di numerosi autori.
Sulle pareti nei dintorni della grotta del Re Tiberio vegeta la rara felce Cheilanthes persica, al limite occidentale dell'area di distribuzione, che va da Monte Mauro a Monte Tondo; all'ingresso della grotta si trovano ancora alcuni esemplari di un'altra felce, Adiantum capillus-veneris, mentre la rarissima Asplenium sagittatum è data per estinta da oltre 50 anni.
Il sistema di grotte e gallerie dei Gessi di Monte Tondo ospita ben 15 specie di pipistrelli, con importanti colonie riproduttive o invernali di miniottero, vespertilio maggiore, vespertilio di Blyth e ferro di cavallo eurìale.
Le pareti attorno alla grotta ospitano una piccola colonia riproduttiva della rondine montana, specie insolita a quote così basse e, in inverno, alcuni esemplari del coloratissimo picchio muraiolo e di sordone.
La grotta ospita anche un'interessante fauna invertebrata, con ben otto specie troglobie ed eutroglofile (cioè esclusivamente o prevalentemente cavernicole), tra cui il piccolo gamberetto diafano Niphargus gruppo longicaudatus, l'isopode Androniscus dentiger, due specie di acari endemiche del Re Tiberio (Medioppia melisi e Ramusella caporiacci) e la bella cavalletta Dolichopoda laetitiae.
