La grotte du Mas d’Azil est un phénomène géologique imposant par ses dimensions et la complexité de son réseau ; elle est aussi un haut-lieu de la Préhistoire. Sous le porche sud, en rive gauche de la rivière, une terrasse recèle encore plusieurs niveaux d’occupation de la fin de la dernière période glaciaire jusqu’à l’âge du Bronze intercalés avec des limons d’inondation. Le réseau karstique qui se développe en rive droite, quant à lui, était réputé vidé de son contenu archéologique. En complément d’une série d’interventions d’archéologie préventive, un programme de recherche destiné à faire un état des lieux cartographique et archéologique de la cavité est en cours depuis 2013. L’étude des vestiges de coupes stratigraphiques en place permet de proposer une nouvelle histoire de la grotte en lien avec les occupations humaines, notamment pendant la dernière glaciation. En effet, des sédiments d’origine fluviatile couvrent les niveaux aurignaciens sur plusieurs mètres d’épaisseur. Les populations humaines ne réinvestissent la grotte qu’à partir du Solutréen / Badegoulien, puis massivement durant le Magdalénien, dont plusieurs niveaux d’occupation résiduels ont été retrouvés. L’importante dynamique d’aggradation sédimentaire au cours de la dernière période glaciaire permet de discuter la question de l’accès à la cavité ou à certaines de ses galeries tout au long de cette période et de faire le lien entre conditions climatiques, dynamiques sédimentaires et occupations préhistoriques.