La grotte de l'observatoire est située à la base de la falaise du jardin exotique entre les altitudes 98 m et 40 m.
Avec une température constante de 18,6°C, il s'agit de la grotte la plus chaude d'Europe du fait de sa situation particulière à l'intérieur d'un rocher, et non sous terre comme les grottes traditionnelles.
Le parcours de découverte (visite guidée) est constitué de 300 marches à descendre et à remonter. Vous y découvrirez une succession de stalactites, stalagmites, draperies et colonnes.
Le nom de la grotte fait référence à la présence ancienne d’un petit observatoire astronomique.
Les abords de la grotte offrent une vue magnifique sur le Rocher et Fontvieille.