Em algumas situações, a única maneira de prosseguir a exploração de uma caverna é através de mergulho, já que o teto do conduto atinge o nível da água, dando lugar a uma feição denominada sifão. Existem também cavernas, como algumas nascentes, que são inteiramente submersas, sem qualquer trecho com ar.

O mergulho em grutas submersas e sifões é a mais especializada de todas as técnicas associadas à espeleologia, e também a que oferece o maior número de riscos. Embora guarde pontos em comum com o mergulho em mar ou rio, muitas das técnicas e equipamentos utilizados são distintos. Antes de decidir se aventurar em um conduto submerso é imperativo que se busque o treinamento adequado.