Quello di S. Teodoro è un sito di grandissimo interesse paleontologico e paletnologico, costituendo uno dei capisaldi per la conoscenza dei mammiferi del pleistocene e degli uomini del paleolitico superiore nel Mediterraneo.

La grotta si apre nella parete di un’alta falesia, che domina un terrazzo situato fra gli 80 e i 130 metri sul livello del mare

Nonostante l’accesso relativamente stretto, presenta dimensioni notevoli. E’ infatti lunga metri 60, larga metri 20 e raggiunge l’altezza di 20 metri.

Nel corso di una campagna di scavi effettuata nel 1942, al suo interno sono venute alla luce cinque sepolture a inumazione del paleolitico superiore (12.000-10.000 circa a.C.), che al momento della loro scoperta costituivano la più antica testimonianza della presenza dell’uomo in Sicilia. L’industria litica, utilizzata da questi antichissimi abitanti di Acquedolci, è rappresentata da numerosi strumenti in selce e quarzite, che appartengono al cosiddetto orizzonte epigravettiano del paleolitico superiore e rivelano la presenza di almeno due facies culturali, la prima delle quali decisamente microlitica. Come si è potuto dedurre dai resti ossei rinvenuti nel medesimo contesto, largamente cacciati erano il cinghiale, il cervo, il daino, la lepre, il bue primigenio, il cavallo selvatico, l’asino idruntino. La quantità di gusci di conchiglia e chiocciole rinvenuta fra i resti dei pasti dimostra, inoltre, che la raccolta di molluschi lungo la riva del mare aveva un ruolo non trascurabile nella alimentazione degli abitatori della grotta e costituiva una importante integrazione della caccia e della raccolta di frutti selvatici, su cui era basata l’economia del paleolitico e del mesolitico.

Più di recente (1983), una campagna di scavi effettuata dalla Sovrintendenza ai BB.CC. e AA. di Messina ha consentito di ricostruire la situazione paleoambientale del sito, quale era in epoca precedente agli insediamenti umani, aggiungendogli ulteriori suggestioni di luogo primigenio. Alla base della falesia, nell’area antistante la grotta di S. Teodoro e il Riparo Maria, si estendeva un lago pleistocenico. Nel bacino di questo lago, grazie a particolari condizioni geomorfologiche, si è potuto conservare un deposito contenente una grande quantità di resti fossili, prevalentemente appartenenti a ippopotami, che popolavano la Sicilia del pleistocene (circa 200.000 anni fa). Al deposito fossilifero si sovrapponeva uno strato sterile di elementi calcarei e su di esso un ulteriore strato ricco di resti di mammiferi del quaternario e di manufatti litici del paleolitico superiore, corrispondente più o meno al quello esplorato nel 1942.