Fouillés par André Leroi-Gourhan et son équipe, les grottes et abris-sous-roche d’Arcy-sur-Cure (Bourgogne, France) constituent un ensemble de sites préhistoriques exceptionnellement riches pour cette région. Grâce au témoignage des fouilleurs qui y ont travaillé entre 1946 et 1963, cet article propose de restituer ce qu’implique l’exploration de ce type de milieu à la fois naturel et anthropisé. Si le monde souterrain présente des qualités a priori hostiles, il n’a jamais empêché les humains de s’y engouffrer pour y vivre les expériences sensibles si particulières qu’il offre, et ce, dès les époques les plus anciennes du Paléolithique. L’archéologie rend compte d’une partie de leurs activités sous terre, notamment par une démarche expérimentale qui consiste à reconstituer leurs comportements techniques (savoir-faire, traditions techniques, etc.), à mieux cerner leurs choix, leurs modes de vie à partir des quelques vestiges conservés. Quant à l’anthropologie sociale, elle les actualise en enquêtant sur les sentiments que nos contemporains y ressentent. Ce double régime de temporalité met en perspective l’expérience souterraine et les relations que les humains établissent avec le milieu particulier des cavernes.