La grotte du Re Tiberio représente la partie terminale d'un vaste système de cavités naturelles, s'étendant sur plus de 6 km avec une dénivelée de 223 mètres, qui drainent les eaux de la région du Monte Tondo. Les torrents souterrains, après un parcours à l'extérieur de quelques centaines de mètres, confluent dans le fleuve Senio.
En dissolvant la roche gypseuse, l'eau a généré un vaste réseau souterrain de galeries, puits et salles qui sont généralement inaccessibles, sauf que dans la portion touristique.
L'activité extractive, aussi bien souterraine qu'en plein air, a intercepté les grottes en plusieurs endroits, en les détruisant et en altérant le parcours souterrain des eaux qui reviennent aujourd'hui en surface à travers une galerie de carrière.
Fréquentée dès l'antiquité, la grotte du Re Tiberio constitue l'un des contextes archéologiques les plus connus et les plus intéressants de la région, et a connu les premières explorations spéléologiques au début du XXe siècle.
Sur les parois autour de la grotte pousse la rare fougère Cheilanthes persique, ici à la limite occidentale de son aire de distribution qui va du Monte Mauro au Monte Tondo ; à l'entrée de la grotte on trouve encore quelques exemplaires d'une autre fougère, Adiantum capillus-veneris, tandis que la très rare Asplenium sagittatum est considérée éteinte depuis 50 ans.
Le système de grottes et de galeries des Gessi di Monte Tondo accueille 15 espèces de chauves-souris, tandis que les parois autour de la grotte hébergent une petite colonie reproductive de l'hirondelle des rochers - une présente insolite à ces basses altitudes - et en hiver quelques exemplaires de tichodrome échelette et d'accenteur alpin.