Speleologia (m.kreik.σπηλαιοv,spelaion, ”luola” ja λόγος,logos, ”tiede”) on toimintaa, jossa etsitään, paikannetaan, tutkitaan, kartoitetaan ja tieteellisesti tutkitaan erilaisia luolia, joko luonnon synnyttämiä tai ihmisen tekemiä. Tämän käytänteen ja tieteen harjoittajaa kutsutaan speleologiksi. Speleologit tutkivat luolien ominaisuuksia monesta näkökulmasta, joihin kuuluvat myös luolista löytyvien paleontologisten ja antropologisten tutkimuskohteiden tutkiminen. Monissa maissa speleologisteilla on erityisiä järjestöjä.[1]
Speleologia on moninaista tutkimustoimintaa, joka on tieteenharjoittamista, jota toteutetaan joskus muun muassa urheilussa tutuin keinoin ja johon liittyvät usean tapaiset pohdinnat. Sitä harjoitetaan myös luolien vedenalaisessa ympäristössä. Siihen kuuluu myös esimerkiksi kalkkikivimuodostumien, kuten stalaktiittien ja stalagmiittien tutkiminen.[2]
Speleologia on poikkitieteellistä, siinä yhdistyvät kemia, biologia, geologia, fysiikka, meteorologia, kartografia sekä myös historia. Luolageologian perusteella voidaan tutkia merkkejä siitä, miten maanpinnan muodot ovat muodostuneet.[3] Luolabiologiaan liittyvät ekologiset ja luonnonsuojelulliset näkökohdat sekä evoluutionallinen tutkimus.[4]