观音洞是典型的石灰岩地形景观，洞内流水自岩石中流出，又再度流入岩石中，为常见的伏流景观。洞内有一石笋，状如观音，相传因发光帮助夜间迷航的渔船返航，而成为绿岛人的守护神，观音洞亦成为香火鼎盛的天然庙宇。