Động Phong Nha được lấy tên từ làng Phong Nha để gọi thay cho "Trùa Hang" (tức "Chùa Hang") là tên gọi của người dân địa phương. Người Quảng Bình đã coi Phong Nha là chùa linh thiêng từ lâu đời. Người địa phương hầu hết có nguồn gốc từ huyện Quảng Trạch (các xã Quảng Lộc, Quảng Hoà, Quảng Minh và Quảng Sơn). Họ đến lưu vực sông Son để lập nghiệp và khai khẩn đất hoang. Ngay từ đầu thế kỷ XX từ Ngọn Rào (tức thượng nguồn sông Son hay còn gọi là Rào Son) đến làng Phong Nha là một xứ sở hoang sơ không một bóng người, là thế giới của thú dữ, chim kêu, vượn hót. Ngay những năm 1950, không có làng nào ở huyện Quảng Trạch mà không có người bị hổ ăn thịt do vào rừng khai thác lâm sản. Ở các làng thượng lưu sông Son không có đêm nào ông "Ba mươi" lại không tấn công bò và lợn ngay sát giường ngủ của người. Người làng Phong Nha kể rằng thời Pháp thuộc họ đã đốt đuốc vào thám hiểm "Trùa Hang" rất nhiều lần. Vào sâu bao nhiêu họ không biết, nhưng mỗi lần đi vào đốt hết 10 bó đuốc dài 2 m còn lại để dành 12 bó đuốc để đốt quay ra. Những đoạn hang Phong Nha có hình dạng, phong cảnh kỳ dị, các hang Tối, hang Chày, hang Vòm... họ đều biết và hướng dẫn cho bộ đội làm nơi cất giấu vũ khí và nơi sơ tán của dân hết sức có hiệu quả trong cuộc chiến tranh chống Mỹ cứu nước. Sau những lần thám hiểm bằng đuốc mà vẫn không tới đích người Phong Nha đã thêu dệt lên những huyền thoại về "Trùa Hang" dài vô tận và trước cửa hang có con "bò vàng" sống dưới hang nước sâu không đáy để canh giữ cho "Trùa" mãi linh thiêng.
Năm 1937, Phòng du lịch của toà Khâm sứ Pháp ở Huế đã cho xuất bản một tờ gấp nhỏ giới thiệu du lịch tỉnh Quảng Bình, trong đó có động Phong Nha, và tuyến du lịch này đã được xếp vào hàng thứ hai ở Đông Dương.
Có thể nói trước năm 1990, tuy đã có nhiều cuộc thám hiểm động Phong Nha của người Việt Nam và nước ngoài, song vẫn còn nhiều điều bí mật không chỉ về lịch sử hình thành, tuổi và cơ chế thành tạo mà cả chiều dài, sơ đồ các hệ thống hang phức tạp và kỳ thú.
Từ những năm 1990 bắt đầu một giai đoạn mới hoạt động một cách toàn diện, từ thám hiểm khảo sát đến nghiên cứu địa chất hang động, nhờ vậy đã xây dựng được một hệ thống tư liệu khoa học giúp cho việc hoàn chỉnh Hồ sơ Di sản thế giới.
Lần đầu tiên, năm 1990, Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội đã chấp nhận thư đề nghị của Hội Hang động Hoàng gia Anh về việc hợp tác để thám hiểm động Phong Nha, Quảng Bình và một số động khác trong vùng có đá vôi ở miền Bắc Việt Nam. Đối với Việt Nam, đây là một dịp may mắn trong lĩnh vực hang động và hoàn toàn mới mẻ, chưa hề có kinh nghiệm và phương tiện kỹ thuật, trình độ thao tác và sức khỏe để có thể làm việc trong một điều kiện hết sức khắc nghiệt và nguy hiểm. Song Hội Hang động Hoàng gia Anh lại là một tổ chức phi chính phủ, có kinh nghiệm và trình độ cao trong thám hiểm hang động. Sau mỗi lần khảo sát họ lại giải tán và trở về với công việc riêng của mỗi người.
Đợt thám hiểm đầu tiên năm 1990 do Howard Limbert là trưởng đoàn thám hiểm hang động Hoàng gia Anh dẫn đầu với sự tham gia của nhóm cán bộ khoa Địa lý - Địa chất, Đại học Tổng hợp Hà Nội bao gồm CN. Nguyễn Xuân Trường, CN. Phan Duy Ngà, TS. Tạ Hoà Phương. Kết quả đợt đầu tiên là thám hiểm động Phong Nha sâu 3 km, hang Vòm và vùng Tuyên Hoá.
Năm 1992, đợt thám hiểm thứ 2 bao gồm 12 người Anh và 6 cán bộ Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội, bao gồm PGS. TSKH Nguyễn Quang Mỹ, TS. Vũ Văn Phái, CN. Nguyễn Xuân Trường, CN. Phan Duy Ngà, PGS. TS Nguyễn Hoàn, TS Trịnh Long. Kết quả đã dựng được khá chi tiết sơ đồ phát triển hệ thống hang Phong Nha với chiều dài 7.729 m và Hang Vòm dài 13.690 m ở cây số 14 dọc đường mòn Hồ Chí Minh thuộc thượng nguồn sông Chày.
Năm 1994, đợt thám hiểm thứ 3 bao gồm 11 người Anh và 5 cán bộ trường Đại học Tổng hợp Hà Nội. Đoàn đã tiếp tục khảo sát thêm động Phong Nha, hang Vòm và một vài hang khác lân cận. Kết quả khảo sát đã giúp Howard Limbert đã đánh giá rất cao giá trị của hệ thống động Phong Nha mà ông coi là một trong những động đẹp và độc đáo nhất của thế giới. Do đó ông đã có những ý kiến đề xuất với lãnh đạo tỉnh Quảng Bình về vấn đề quy hoạch bảo tồn và phát triển kinh tế du lịch ở khu vực Phong Nha.
