天窓洞は長さは147メートルの海蝕洞窟（波の侵食作用でできた洞窟）です。白い凝灰岩（安山岩質）からできており、低い半島状をなしていて、長い年月の波によって、蜂の巣のように海食トンネルがあけられました。
洞窟の中央部は、天井が円く抜け落ち天窓をなし、洞内が明るいため船が自由に航行できます。遊覧船で「堂ヶ島洞くつめぐり」ができ、海上から見ることができます。
太陽の光が海面に射し込んでエメラルド色の海面がとても神秘的です。天窓の周囲には遊歩道があり、上から穴を眺めることができます。国の天然記念物に指定されています。