双龙洞属岩溶景观，位于双龙洞景区中心，以洞中有洞、卧船入洞为特色，是整个双龙风景名胜区核心景观和标志景观，根据史料记载，西汉元帝年间(公元前48年-公元前33年)刘仲卿大将遭诬贬后，隐居于金华山中，唐代的柳宗元为之撰写了《刘仲卿隐金华洞》(双龙洞古代亦称金华洞)，从那时算起，双龙洞的历史已长达2000多年。
双龙洞海拔约520米，由内洞、外洞及耳洞组成，洞口轩朗，两侧分悬的钟乳石一青一黄，酷似两龙头，两龙头在外洞，而龙身却藏在内洞，故名“双龙洞”。传说，古代婺州连年大旱，民不聊生，青龙和黄龙地知后，偷来天池水，拯救了百姓，却因触犯天条被王母娘娘用巨石压住脖颈，困在双龙内洞，但双龙仍顽强的仰头吐水，清澈泉水至今潺潺不绝。
外洞宽敞高广，面积约1200平方米，可容千人集会。常年洞温保持在17℃左右，冬暖夏凉。特别是在炎炎炎夏日，金华人和游客到洞中纳凉已成千古风俗，比起天然空调，则有过之而无不及，古人形容得好：“上山汗如雨，入洞一身凉”。
外洞洞壁有众多摩崖石刻，洞口北壁“双龙洞”三字，传为唐人手迹，后由民国交通次长临摹刻撰；南壁“洞天”二字，为宋代书法家吴琳的墨宝；“三十六洞天”五个大字，则为国民党元老、近代书法家于佑任先生之手笔；最里边石壁上还有“水石奇观”石刻和清代名人探洞游记碑刻；近代合肥游人的“双龙洞”三字石刻，很有趣味，他将“龙”字反刻，寓意双龙洞的两龙头，要站在洞厅内往外反过来看，才能看到他们的真面貌。
外洞厅北有一挂黄色“石瀑”，俨然是古人衣袍，这就是传说的“吕先生藏身”景点，相传八仙之一的吕洞宾曾隐身于此，又有传说是，有个村姑誓不嫁抢她的财主，被锁困在洞中，吕洞宾就是从这里去营救洞中的村姑的。靠厅北尽头就是“骆驼仰首”、“石蛙窥穴”、“雄狮迈步”、“金鹞展翅”等景观，特别是洞中的岩溶景观“仙人田”层层叠叠，使人不由产生来到世外的感觉。
内外洞之间有巨大的屏石横亘相隔，仅有狭窄的地下河相通，河长15余米，宽3米多。要想进入内洞，只有屏息仰卧小船中，逆水擦岩而过，不得稍做抬头，否则就有碰破鼻尖之虞，很是惊险，游览方式为世界独有。古诗云“洞中有洞洞中泉，欲觅泉源卧小船”就是描写历史上就是如此探洞的。明朝的地理学家、旅行家徐霞客在400年前，则是向洞前的潘老太太借了澡盆，解衣游进双龙内洞的。
“千尺横梁压水低，轻舟仰卧人回溪”，进入内洞就宛如置身仙境龙宫了。内洞更大于外洞，面积约3500平方米，洞内钟乳石、石笋、石幔、石柱、石钟、地下泉水众多。“神龙见首不见尾”，在洞内你就可以见到两龙的龙身、龙爪、龙尾了。其他主要景观有“晴雨石”、“仙人挂衣”、“雪山罗汉堂”、“将军腿”、“金华火腿”、“北京烤鸭”、“仙人床”、“倒挂蝙蝠”、“彩云追月”、“天马行空”、“海龟探海”、“龟蛇争仙丹”、“青蛙盗仙草”、“寿星与仙桃”、“拇指泉”和郁达夫命名的“盆景小瀑布”等20多个岩溶景观，琳琅满目，惟妙惟肖，游客至此，都会忘记尘世的喧嚣，体验“洞中方一日，人间已三载”的神奇。
明代的徐霞客根据双龙洞“外有二门，中悬重幄，水陆兼奇，幽明凑异”的独特景观特点和价值，把她列为“金华山八洞”的第一位。