רצף ההתיישבויות הפרהיסטוריות בנחל מערות ארוך ומלא במיוחד. הממצאים הייחודיים שנתגלו באתר (כמאובני אדם חשובים) וחקירתו הנמשכת לסירוגין למעלה משמונים שנה, הפכו את האתר לאחד הידועים בעולם מ
התקופה הפלאוליתית. בארבע המערות שנחקרו התגלו עדויות, בין הקדומות בעולם, לקיום בו-זמני (במובן הרחב) של האדם הניאנדרטלי והאדם המודרני; לקבורת המתים; לשימוש בחפצים בעלי משמעות סמלית כחרוזים וחומרי צבע; ולהתיישבות קבע ובניית בתי אבן. האתר ממלא תפקיד מפתח בסוגיות המרכזיות של המחקר הפרהיסטורי העולמי, כגון מוצא האדם המודרני, התפתחות ההתנהגות האנושית המודרנית, יחסי אדם-סביבה, וניצני התיישבות הקבע וייצור המזון.