Jaskinia posiada kilka otworów, z których dwa (na planie nr 1 i 2) stanowią początek (1) i koniec (2) odcinka udostępnionego do zwiedzania. Między kolumnami stojącymi w rejonie otworów jest jeszcze kilka okien i prześwitów, prowadzących do wstępnych partii jaskini. Na kolumnach tych opiera się okap skalny o charakterze płyty, Korytarz łączący główne otwory przechodzi w głębi w dość rozległą, ale niską salkę, z której, generalnie w kierunku N ciągnie się korytarz o przeciętnej wysokości 0,7 m.
Jaskinia rozwinięta jest w gruboziarnistych piaskowcach i zlepieńcach plejstoceńskich cechujących się przekątnym warstwowaniem. Skały te są niezbyt silnie lecz dość jednolicie scementowane spoiwem kalcytowym w głębszych partiach jaskini, w strefie przypowierzchniowej wykazują zaś bardzo zróżnicowany stopień scementowania, co decyduje o bogactwie rzeźby tego fragmentu jaskini i ściany skalnej, w której są usytuowane jej otwory. Kolumny skalne, nabrzmienia ścian, pakiety tworzące okap oraz inne wypukłe formy rzeźby zbudowane są z piaskowca o większej zwięzłości.
Dno jaskini w części przyotworowej nie jest obecnie naturalne. W części jaskini udostępnionej do zwiedzania dno zostało pokryte warstwą ostrokrawędzistego żwiru, tzw. grysem. Jak wynika z najstarszego opisu jaskini (1818 r.) jej pierwotne dno w części przyotworowej położone było około 1 m niżej, zaś leżące poniżej piaszczyste namulisko zawierało ciemnoszare wkładki wzbogacone w substancję organiczną, fragmenty kopalnego drewna i kości zwierząt. Znaleziono w nim również muszle małży oraz fragment bursztynu (Kleefeld, Wrede 1829).
Miejscami, na ścianach i stropie korytarza biegnącego z salki ku N występują twarde nacieki kalcytowe - polewy, żebra i krótkie stalaktyty. Największe, zabarwione na czerwonawy kolor nacieki, zwane „Serce” („Krwawiące Serce”) oraz „Korona”, występują w dwu rozszerzeniach korytarza, w których zwiększone jest przesączanie (kapanie) wód. Analizy uranowo-torowe nacieków wykazały ich wiek nie starszy niż kilkaset lat (Urban i in. 2007).
Głównymi procesami odpowiedzialnymi za powstanie przypowierzchniowych fragmentów jaskini (kolumnady oraz komory wstępnej położonej bezpośrednio za nią) są selektywne wietrzenie oraz erozja wodna i eoliczna, a także osypywanie się luźnego materiału (Kowalski 1954, Szukalski 1961, 1962). Natomiast głębsze fragmenty jaskini są efektem procesów naturalnych i działalności człowieka. Szczegółowe pomiary nachylenia jej korytarzy dowodzą, że pierwotne zluźnienia osadu i niewielkie pustki wzdłuż osi korytarzy mogły powstać w wyniku mechanicznego wymywania ziarn piasku (z niezlityfikowanego osadu pod zwięzłą płytą piasków scementowanych) przez przesączające się wody. Jednak kanały o wielkości umożliwiającej wejście człowieka mogły powstać w rezultacie poszerzania (rozkopywania) pierwotnych pustek podczas eksploracji jaskini (Urban i in. 2007). Potwierdzają to plany jaskini wykonane w różnych okresach, na których jaskinia ma różną wielkość i kształt (z wyjątkiem kolumnady i komory położonej bezpośrednio za nią). Porównanie planu Kowalskiego (1954) z planem wykonanym w 1998 r. ewidentnie wskazuje. że ostatni odcinek najdłuższego korytarza (długości 4 m) powstał w wyniku znacznego poszerzenia (rozkopania) istniejącej wcześniej wąskiej szczeliny.
Partie przyotworowe jaskini są widne. Głębiej, szczególnie w korytarzu końcowym, jest całkowicie ciemno. Wstępne partie jaskini, korytarz łączący główne otwory oraz przylegająca do niego salka, są zwykle suche. Tylko po dużych i gwałtownych opadach, okresowo zalewane jest obniżenie przed otworami i przyotworowe części jaskini. Duża wilgotność panuje natomiast w korytarzu końcowym, gdzie w partiach z naciekami zwykle ze stropu kapie woda (w kilku miejscach o kolorze czerwonym), a na dnie tworzą się kałuże. Ta część posiada już typowy mikroklimat jaskiniowy.
Na ścianach kolumn we wstępnej części jaskini występują glony oraz porosty, tworzące niewielkie naskorupienia. U nasady kolumn sporadycznie spotyka się grzyby - "pleśnie" oraz wypłonione kiełki roślin naczyniowych. Ze stropu w kilku miejscach wystają martwe korzenie (kilkudziesięcioletnie drzewa rosnące nad otworami, zostały wycięte w ostatnim okresie). Na starszych fotografiach przedstawiających otwory jaskini można obserwować rośliny naczyniowe, w tym także młode osobniki gatunków drzewiastych, rosnące między kolumnami.
Wewnątrz jaskini zauważono obecnie tylko komary. K. Kowalski (obserwacje z lipca 1949 r.) wymienia jeszcze owady bezskrzydłe i pająki (kokony pająków). W jaskini miały wówczas nory dzikie króliki. Podobno przed laty przebywały w jaskini nietoperze, niedawne obserwacje wskazują jednak na ich brak (Ciechanowski 2003).
Jaskinia została po raz pierwszy opisana i skartowana przez Radcę Miasta Gdańska Kleefelda w 1818 r., jednak z opisu tego wynika, że dostępna była i znana miejscowej ludności co najmniej kilkadziesiąt lat wcześniej. W 1818 r. miała około 70 m długości i składała się – oprócz komory wstępnej – z korytarza biegnącego w kierunku zachodnim, który jeszcze w dwu miejscach miał otwory wejściowe (obecnie niedostępnego). Wykonane wówczas prace obejmowały również wykopy w namulisku i pobieranie próbek, których badania wykonał profesor Wrede z Królewca (Kleefeld, Wrede 1829). Następny obszerny opis obiektu opublikował Conwentz w 1910 r. Wynika z niego, że jaskinia ponownie była "czyszczona" około połowy XIX w. W 1910 r. "pruski zarząd powiatowy" wykupił działkę z jaskinią od prywatnych właścicieli. Wykonano w niej wtedy prace zabezpieczające i restauracyjne (Conwentz 1910).
W pierwszej połowie XX w. informacje o jaskini, stanowiącej wartościowy obiekt przyrodniczy, znalazły się w opracowaniu poświęconemu budowie geologicznej Prus Zachodnich (Sonntag 1919). Z planu i opisu jaskini pochodzącego z 1938 r. (Meyer 1938) wynika, że dostępna wówczas jej część była znacznie krótsza niż obecnie i obejmowała praktycznie jedynie salę za kolumnadą.
Najstarszą wzmianką w języku polskim jest prawdopodobnie notatka w Słowniku Geograficznym Królestwa Polskiego z 1885 r. Natomiast pierwszą większą polską publikacją jest opracowanie Gąsiorowskiego (1924). W 1931 r. J. Urbański publikuje artystyczną fotografię kolumn stojących w rejonie otworów. Jaskinię w Mechowie, jako jedyną na obszarze niżowej Polski, wymienia w swym spisie Danysz-Fleszarowa (1933).
Po II wojnie światowej, na wniosek Państwowej Rady Ochrony Przyrody, w 1948 r. przeprowadzono w jaskini gruntowne prace zabezpieczające (Sulma 1949).
Następne prace zostały przeprowadzone w 1981 r. oraz w latach 1997-98 w oparciu o szczegółowe badania warunków geologiczno-inżynierskich i zaktualizowany plan geodezyjny całego obiektu (J. Darowski, R. Wrzosek - opracowanie archiwalne). Te ostatnie roboty polegały na rekonstrukcji otworów wejściowych, łączącego je korytarza i niektórych filarów, a także - wykonaniu odprowadzenia wód powierzchniowych ze skarpy nad jaskinią (informacja pisemna Wojewódzkiego Konserwatora Przyrody).
Dokładną inwentaryzację jaskini, łącznie ze sporządzeniem jej planu, wykonał K. Kowalski w lipcu 1949 r. (Kowalski 1953, 1954). Następna inwentaryzacja i plan jaskini ukazały się w tomie „Jaskinie Niżu Polskiego” (1998). W latach 2005-2006 przeprowadzono w jaskini badania geologiczno-geomorfologiczne mające na celu określenie jej genezy i wieku (Urban i in. 2007).
Szereg wzmianek, notatek i artykułów o Jaskini w Mechowie ukazało się w czasopismach oraz popularnych wydawnictwach krajoznawczych - ich wybór zamieszczono poniżej. Informacje o jaskini znalazły się również w wydawnictwach zwartych, o charakterze zestawień, katalogów i monografii tematycznych, np.: Jakubowski (1971), Alexandrowicz i in. (1975), Jarosz (1976 i wydania wcześniejsze), Słownik geograficzno-krajoznawczy Polski (1983), a także w przewodnikach i informatorach turystycznych (np.: Przewodnik po Polsce1996, Tworek 1997, 2004, Piekarec, Porzeziński 1998, Ellwart 2006 i wydania wcześniejsze).
Jaskinia w Mechowie była także celem wycieczek specjalistycznych, w tym - sedymentologicznej (Piątkowski 1966) oraz speleologicznej (podczas 39. Sympozjum Speleologicznego w 2005 r. – Bartoszewski i in. 2005). W okresie po II wojnie światowej, od 1949 r. jest formalnie udostępniona turystycznie (za opłatą).
Tradycja ludowa wiąże jaskinię z odległym o 10 km klasztorem w Żarnowcu, z którego lochami niegdyś jaskinia miała być połączona (Ellwart 2006).
Inwentaryzację wykonali J. Baryła, J. Urban i S. Zagórski, pomiary - J. Urban i S. Zagórski (10 sierpnia 1998 r.), uaktualnił Jan Urban, 2009 r.
Plan opracował S. Zagórski.