遺址是由震旦紀石灰岩組成的低山，海拔265米，高出兩側空山洞河床約50米，山體是南北方向延展，與杏花山猿人遺址相距3公里。由上、下兩個洞穴組成，間距7米，上洞寬6米，高約2米，深7米，文化層厚約1.5米，經兩次科學發掘，出土舊石器時代石製品153件，另有一批哺乳動物化石；下洞高出地面40米，寬6.4米，高3.2米，深20米。在洞口北壁1米處文化層里，出土砍砸器、敲砸器、尖狀器、刮狀器、刻削器、石錘等石器102件，另出土一批哺乳動物化石。經北京大學呂遵鍔教授鑑定2洞穴為舊石器時代晚期遺址，距今有3萬年。
小空山遺址上洞：
小空山遺址上洞：