Jaskinia znajduje się na terenie Tatrzańskiego Parku Narodowego – dojście i zwiedzanie jest możliwe tylko po uzyskaniu zezwolenia Dyrekcji Parku. Idąc czerwonym szlakiem z Doliny Kościeliskiej na Czerwone Wierchy podchodzimy pod Gładkie Upłaziańskie. W miejscu, gdzie szlak przecina ostatni wyraźny żleb spadający do Małej Świstówki, schodzimy ze szlaku i trawersujemy Szerokie wyraźną, nieznakowaną percią biegnącą nad skałami urywającymi się do Małej Świstówki i Dziurawego, aż do niewielkiej skałki, w której znajduje się otwór. Droga przy dobrej pogodzie łatwa, we mgle niebezpieczna. Jaskinia jest trudna w zwiedzaniu, wymaga sprzętu alpinistycznego. W jaskini są osadzone batinoxy, miejscami krucho.

Otwór jaskini dość wysoki (3 m) i szeroki (ok. 2 m) jest rozdzielony na dwie części dużą wantą. Otwiera się on w stropie studni, w której po 6 m zjazdu osiągamy szeroką na 3 m półkę, która obrywa się 13 m głęboką I studnią, zwaną Plecami Murzyna. Na wprost krawędzi półki w przeciwległej ścianie widoczny jest (dostępny bardzo trudną – IV- wspinaczką z dna I Studni) wylot biegnącego w górę komina KKTJ, który po około 10 m rozdwaja się. Lewe odgałęzienie, początkowo łagodnie nachylone i o dnie pokrytym gruzem, przechodzi w pionowy komin o wysokości około 10 m; prawe odgałęzienie biegnie stromo ku górze i po zmianie kierunku o 90° w lewo, kończy się ciasnymi szczelinami na wysokości +24 m od otworu.

Z półki w wejściowej studni zjeżdżamy dalej około 13 m przez przewieszony próg, na pokryte rumoszem dno prawie okrągłej w zarysie salki, mającej około 7 m średnicy. Tu jaskinia rozwidla się na trzy ciągi − dwa z nich to niewielkie, szczelinowe odgałęzienia.

Pierwsze to Meander Dudzińskiego, zaczynający się około 10 m nad dnem I Studni, w jej zachodniej części. Jest to kilkumetrowej wysokości szczelina, którą posuwamy się na różnych wysokościach nad jej dnem Po 15 m osiągamy stromą, zasłaną kamieniami pochylnię, przechodzącą w 5 m wysoki prożek. Tu korytarz rozszerza się do 3 m i osiąga 10 m wysokości. Po następnych 6 m korytarz zwęża się, przechodząc w ciasną, zablokowaną kamieniami, niedostępną szczelinę. Drugi ciąg, zwany Meandrem KKTJ, ma wejście w zachodniej części ściany I Studni. Po około 12 m kończy się on niedostępną szczeliną, a jego lewa, 6 m długa odnoga urywa się w stropie II Studni.

Dalsza droga w głąb jaskini wiedzie na wprost w górę przez 4-metrowy próg z zaklinowanych want, a następnie stromą pochylnią pokonywaną zjazdem, która doprowadza nad II Studnię o głębokości 22 m. Trawersując studnię (V) można się dostać do korytarzyka około 20 m długości (nie umieszczony na planie). Zjazdem bez kontaktu ze ścianami osiągamy stromo nachylone, pokryte wantami i rumoszem skalnym dno studni, zwane Salą Deszczu. Ku NE odchodzi w górę wąski, szczelinowaty korytarz, przechodzący w komin zablokowany wantami, którym można się wspiąć około 10 m. Komin przez niewielkie okno łączy się z II Studnią 8 m nad jej dnem.

W Sali Deszczu obniżamy się po rumowisku do najniższego punktu sali. Tu rozpoczyna się 15-metrowej długości, ciasny przekop pomiędzy ścianą a zawaliskiem, który wyprowadza nad około 50 m głęboką, butelkowatego kształtu Studnię Kandydata. Jej dno, pokryte wantami ma rozmiary 15x8 m. W czasie zjazdu Studnią Kandydata mijamy dwa okna. Wyższe z nich (okno 2 − zawieszone ok. 35 m nad dnem studni), o trapezoidalnym kształcie, możemy osiągnąć wahadłem i wspinaczkowym trawersem. Za oknem znajduje się szczelina, po 10 m w górę i w dół jest zablokowana kamieniami i gruzem. Drugie, trójkątne okno (okno 1) osiągamy po 20 m wspinaczki z dna studni (V, A0). Za oknem wznosi się 15 m wysokości, ślepo kończący się komin, o dnie pokrytym płytkim jeziorkiem średnicy 2 m.

Pod południową ścianą na dnie Studni Kandydata bierze początek Meander Trzech Pytań. Po 5 m dochodzimy nad szczelinową studnię 6 m głęboką, za którą po dalszych 15 m osiągamy 6-metrowy próg. Z progu zjeżdżamy na dno dużej sali o wymiarach 8x5 m i wysokości 29 m, zwanej Marzeniem Prezesa. Dno sali, stromo nachylone ku południowi pokrywają wanty i gruz. W górnej części sali można nawiązać kontakt akustyczny z dnem Studni Kandydata. Z najniższej części sali, wspinając się (VI) poprzez 5-metrowy Próg Młota, osiągamy kilkumetrowy meander, doprowadzający nad dwie niewielkie studzienki − Piaskownice. Zasypane są one piaskiem i rumoszem, a w najbardziej wysuniętej na południe znajduje się najniższy punkt jaskini (−126 m).

Wracamy do Sali Deszczu. Z najniższego jej miejsca wspinamy się 4-metrowym progiem z zaklinowanych want na platformę. Stąd 6-metrowym progiem (III+), w padającym deszczu podziemnym, osiągamy korytarz 3 m szerokości i 6 m wysokości, który po 10 m przechodzi w wąską szczelinę wyprowadzającą nad III Studnię 48 m głębokości − Czarną Basztę. Po 6 m zjazdu osiągamy półkę z luźno zaklinowanych want (niebezpiecznie!), a po dalszych 30 m zjazdu w kontakcie z kruchymi ścianami osiągamy półkę pokrytą kamieniami. 15 m niżej znajduje się pokryte głazami i rumoszem dno studni o wymiarach 10x6 m. W jego północnej części opada ciasny korytarzyk zwany Workiem. Jego koniec stanowi tzw. stare dno na głębokości −86 m.

Jaskinia utworzyła się w wapieniach środkowego triasu, jury i dolnej kredy jednostki Ździarów (seria wierchowa, fałd Czerwonych Wierchów − Grodzicki i Kardaś 1989), wzdłuż tektonicznie rozszerzonych, pionowych powierzchni ciosowych o biegu 176<span >° (wstępna studnia), 141<span >° (Meander Dudzińskiego i Komin KKTJ), 66<span >°−90<span >° (stary ciąg jaskini) oraz 1760 (partie od Studni Kandydata do dna). W jaskini widoczne są tektoniczne kontakty pomiędzy wapieniami triasu środkowego a niżej leżącymi wapieniami jury (na głębokości około 60 m względem otworu) i wapieniami jury oraz wapieniami urgonu na głębokości około 88 m, w których rozwinięte są najgłębsze partie jaskini.

Według J. Grodzickiego (1969, 1970) Jaskinia Marmurowa ma genezę tektoniczną, a dokładniej mówiąc, szczeliny na których się rozwinęła zostały rozwarte w wyniku ruchów odprężeniowo-grawitacyjnych masywu, spowodowanych tworzeniem się w plejstocenie glacjalnej morfologii. Tak otwarte szczeliny stanowiły drogę przepływu dla wód pochodzących z topniejących lodowców, a obecnie − dla wód roztopowych i opadowych. Z. Wójcik (1978) przedstawia podobny pogląd.

W jaskini nie obserwowano występowania nacieków, ściany korytarzy i studni są na ogół gładkie, bez śladów form wirowych. Osady klastyczne stanowi autochtoniczny rumosz skalny i zawaliska (w starym ciągu jaskini). Jedynie w najniższej partii jaskini spotyka się namuliska piaszczyste − dotychczas nie badane.

Światło sięga do dna pierwszej studni. W okresach bezdeszczowych jaskinia jest na ogół sucha, jedynie ze stropu wejściowej studni oraz Sali Deszczu pada silny deszcz podziemny. Nie występują stałe strugi wody, a jedyny stały jej zbiornik znajduje się w najniższej partii jaskini. Przewiewu nie wyczuwa się.

Roślinność zielona występująca bardzo obficie przy otworze i we wstępnej studni (do półki), nie była dotychczas badana. Stanowią ją głównie paprocie, mchy i porosty, a także glony.

Faunę reprezentują głównie nietoperze i owady troglokseniczne. B. W. Wołoszyn (1970) stwierdza występowanie w jaskini nietoperzy Myotis myotis. Piksa (1995), podając wyniki monitoringu nietoperzy w jaskiniach Tatr, wymienia dla Jaskini Marmurowej Myotis mystacinus. Piksa, K. i Wołoszyn, B. W. (2001) wymieniają następujące gatunki nietoperzy: Myotis myotis /Borkhausen/, Myotis bechsteinii, Myotis mystacinus /Leisler/, Myotis brandtii.

Badania geologiczne jaskini, obejmujące tektonikę, genezę i wiek przeprowadził J. Grodzicki (1969, 1970), badania litostratygraficzne i tektoniczne prowadzili J. Grodzicki i R. M. Kardaś (1989). B. W. Wołoszyn opisał występowanie nietoperzy (1970).

Jaskinia została odkryta na podstawie wskazówek górali przez J. Danysza i J. Kibińskiego z STJ KW Kraków w dniu 14 września 1960 r. Dotarli oni tego dnia nad Salę Deszczów. 19/20 września tego roku J. Danysz osiągnął dno Czarnej Baszty, a jego towarzysze − J. Zaorska i J. Kibiński − wiszącą półkę z bloków w górnej części tej studni. Najniższy, poznany wówczas punkt jaskini (Stare Dno), nazwany Ślepą Kiszką, osiągnęli w dniu 24/25 września 1961 r. J. Danysz, J. Kibiński i J. Zaorska. Według J. Baryły i J. Kibińskiego (1986) miejsce to zostało zasypane w dniu 27 sierpnia 1964 r. wskutek oberwania się platformy z zaklinowanych bloków w górnej części Czarnej Baszty. W dniu 12 sierpnia 1981 r. zespół z KKTJ (B. Madej i B. Samborski ) wspiął się kominem nad salą pod I studnią, odkrywając Komin KKTJ i odnajdując na dnie I studni korytarz nazwany Meandrem KKTJ. Meander Dudzińskiego został wyeksplorowany w dniu 23 lipca 1982 r. przez zespół z ST PTTK Zakopane − K. Dudzińskiego i Z. Bodurka. 21 sierpnia 1982 r. zespół z KKTJ (J. Dulęba i A. Madej) odkrywają około 20 m korytarza za oknem nad II Studnią.
W dniach 27-31 marca 1986 r. zespół ze Speleoklubu Warszawskiego PTTK w składzie M. Adamski, T. K. Pryjma, K. Wardakowski i W. Wasilewski przekopują w dnie Sali Deszczów zawalisko i pokonują Studnię Kandydata. W czasie następnej akcji, w dniach 1-3 maja 1986 r., M. Adamski, M. Kapełuś, T. K. Pryjma, W. Wasilewski i K. Wardakowski docierają do nowego dna jaskini na głębokości 126 m. Kolejna akcja, przeprowadzona w dniach 20-22 lipca 1986 r. (E. Perzyńska, K. Wardakowski i W. Wasilewski), eksploruje okna w Studni Kandydata, odkrywając dwa dotychczas nieznane, ślepe kominy i Jeziorko Straconych Nadziei. W dniu 10 sierpnia 1988 r. (A. Gajewska, M. Francuz, K. Krawiec i S. Stefański (Speleoklub Warszawski) przekopują około 3 m, w 1995 r. podobna próba nie przynosi widocznych rezultatów. W późniejszym okresie wielokrotnie podejmowano próby eksploracji w Piaskownicach oraz w Ślepej Kiszce, jednak bez większych rezultatów

Pierwszy plan i opis inwentarzowy opublikował Grodzicki (1968a). Dokumentację jaskini opracowali J. Grodzicki i K. Recielski w 1996 r. Dane zaktualizowała I. Luty (2009).
Plan opracował T. K. Pryjma.

Wójcik Z. 1966a (lokalizacja na mapce, wzmianka); Żelechowski M. 1966 (wzmianka); Grodzicki J. 1968a (plan, przekrój, opis inwentarzowy); Wójcik Z. 1968 (lokalizacja na mapce); Grodzicki 1969 (dane geologiczne, geneza);Wołoszyn B.W. 1970 (fauna); Grodzicki J. 1971a: (wymienia); Kozik A. 1972a (dane morfometryczne); Kropiwnicka M., Burkacki M. 1976 (wzmianka o wykonaniu dokumentacji fotograficznej); Borowiec W. i in. 1977, 1978 (dane morfometryczne); Parma Ch., Rajwa A. 1978 (wzmiankują); Wójcik Z. 1978c (o genezie); Głazek J. i in. 1979a i b (wzmianki); Parma Ch. 1979 (wzmianka); Kronika 1981c (wzmianka o odkryciach i ospitowaniu); Cikowski W. 1983 (wzmianka o eksploracji w II Studni); Kronika 1983d (informacja o eksploracji w III studni); Orłowski J. 1983 (o eksploracjach KKTJ); TATRY POLSKIE 1984 (lokalizacja na mapie 1:10 000); Gradziński R. i in. 1985a i b (lokalizacja na mapie, dane morfometryczne); Kardaś R. M. 1985f (dane morfometryczne, lokalizacja na szkicu, historia eksploracji); Baryła J., Kibiński J. 1986 (historia eksploracji); Pryjma T.K. 1986 (o odkryciach); Pryjma T.K., Wasilewski W. 1986b (o odkryciach); Wasilewski W. 1987 (o odkryciach); Czubalski A. 1989 (o odkryciu 3 m na dnie); Grodzicki J., Kardaś R.M. 1989 (geologia, tektonika); Grodzicki J. 1991 (dane geologiczne, geneza); Pryjma T.K. 1994 (plan, przekrój, historia odkryć); Kronika 1995 (o próbie kopania na dnie); Piksa K. 1995 (monitoring nietoperzy); Jaskinie TPN 1996 (plan i opis inwentarzowy); Piksa K., Wołoszyn B.W. 2001 (nietoperze); Grodzicki J. 2008 (budowa geologiczna).

Danysz, J., Kibiński, J. 1960 (szkic przekroju 1:500); Grodzicki, J. 1969 (geneza, tektonika, budowa geologiczna, mapa tektoniczna, strukturalna); Grodzicki, J. i in. 2000 (zmiany antropogeniczne).