Thạch Động còn có tên gọi khác là "Thạch Động thôn vân" đứng như một ngọn tháp, cao gần 100m so với mặt nước biển.
Trong lòng Thạch Động là một hệ thống hang động kỳ ảo, nơi tọa lạc chùa Tiên Sơn do dòng Thiền Lâm Tế đời thứ 41 xây dựng năm 1790, thời kỳ Mạc Thiên Tích làm Tổng trấn xứ Hà Tiên.
Đứng ở lưng chừng núi, đến tận vòm hang, phóng tầm mắt nhìn sang đất Campuchia với các phum sóc (xóm làng của vùng đồng bào dân tộc Khmer) ẩn hiện dưới chân đồi. Khách tham quan có thể nhìn toàn cảnh thị xã Hà Tiên thơ mộng thu nhỏ trong tầm mắt và xa xa là vịnh Thái Lan nhấp nhô những hòn đảo, cùng các ghe thuyền chấm phá trên màu xanh của biển nước.
"Thạch Động thôn vân" thật xứng đáng là một cảnh đẹp của "Hà Tiên thập cảnh".
Thạch Động cũng chính là nơi phát tích truyện cổ tích Thạch Sanh nổi tiếng của người Việt. Trong truyện, Thạch Động là hang đại bàng tinh, nơi chàng Thạch Sanh thâm nhập để giết đại bàng giải cứu công chúa và con vua Thủy Tề.
Nhiều hôm ở đây, may mắn du khách sẽ bắt gặp từng đám mây trắng bay chầm chậm đi qua đỉnh động, có đám thì sà xuống thấp len lỏi qua các ngóc ngách của cửa hang tạo ấn tượng như động đá đang nuốt chửng những đám mây. Có lẽ chính vì vậy mà nó còn có tên gọi là "Thạch Động thôn vân" – có nghĩa là động đá nuốt mây.
Bước vào bên trong động, một bầu không khí mát lạnh lan tỏa khắp nơi. Cũng giống như các hang động đá vôi khác, ánh sáng bên trong Thạch Động mờ ảo lung linh.
Hang khá rộng và sâu, những khối thạch nhũ mang đủ hình thù kỳ dị, có người tưởng tượng là con chằn tinh trong chuyện cổ tích thần thoại, có hình thù giống các muông thú; Có hình lại giống một người đàn bà mà theo dân gian truyền tụng, thì đó là Phật bà Quan Âm; Có tượng thì cho đó là Thạch Sanh.
Đá vôi trong Thạch Động được các nhà địa chất xác định hình thành vào kỷ Permi, khoảng 250 triệu năm trước. Loại đá vôi này chủ yếu có nguồn gốc trầm tích hóa học, không phải là loại đá trầm tích sinh học như đá vôi cùng tuổi ở miền Bắc.
Loại đá vôi kiểu Thạch Động còn phổ biến ở vùng ven biển huyện Kiên Lương, và lan sang cả phía tây nam Campuchia và nam Thái Lan, nghĩa là nằm hoàn toàn về phía tây-nam đứt gãy Sông Hậu.
Đây là một trong 10 cảnh đẹp nổi tiếng của Hà Tiên, được biết đến trong tập thơ Hà Tiên thập vịnh của Mạc Thiên Tứ.
Cũng theo truyền thuyết dân gian, câu chuyện Thạch Sanh chém chằn tinh ở hang sâu lại gắn liền với Thạch Động này. Có lẽ vì thế mà phần lớn người Khơ-me sống quanh vùng đều mang tên họ Thạch chăng?
Ở đây, trước kia có một cái hang sâu thăm thẳm và khá nguy hiểm cho những khách tham quan có óc tò mò, khám phá khi vào hang động nên người địa phương đã lấp miệng hang từ lâu.
Tương truyền, hang động này ăn thông ra vịnh Thái Lan nên một khi thả những trái dừa xuống hang sẽ có thể tìm thấy nó ở bãi biển Mũi Nai sau đó.
Ít ai biết, nơi đây còn là nơi được chọn là bối cảnh cho các bộ phim như Cuộc chiến với chằn tinh ( hay còn có tên là Thạch Sanh của cố đạo diễn Đỗ Quang Hải Âu), Đất Phương Nam (Đạo diễn Nguyễn Vinh Sơn).