Hace 23 000 años, un desprendimiento de rocas selló la entrada, lo que protegió sus más de 1000 dibujos y grabados del deterioro y el aire exterior.
Las paredes de la cueva destacan por un realismo y técnicas de perspectiva sorprendentes para la época (periodo auriñaciense). En ellas se representan más de 400 animales de 14 especies diferentes, destacando especialmente manadas de caballos, leones cavernarios, rinocerontes y mamuts. Una de las figuras más famosas e icónicas es la representación del "Hombre-León".
Han sido catalogadas cientos de pinturas de animales que representan al menos catorce especies diferentes, entre ellas algunas que rara vez, o nunca, se han encontrado en otras pinturas de la época glacial. En lugar de representar solo los animales relacionados con la caza, que predominan en el arte rupestre paleolítico, es decir, caballos, bisontes, renos, y otros, las paredes de la cueva de Chauvet se cubren con depredadores: leones, panteras, osos, búhos y hienas.
Más típica de las cuevas con arte rupestre es la ausencia de representaciones de figuras humanas completas, aunque existe una posible figura parcial de "Venus", que puede representar las piernas y los genitales de una mujer. También puede estar presente una figura quimérica que parece tener la parte inferior del cuerpo de una mujer con la parte superior del cuerpo de un bisonte.
Hay paneles de impresiones y plantillas de manos positivas en ocre rojo realizadas por impresión directa. Igualmente se encuentran por toda la cueva símbolos abstractos, líneas y puntos. Además hay dos imágenes no identificables que tienen una vaga forma de mariposa. Esta combinación de temas ha llevado a los expertos en arte y culturas prehistóricas a creer que pudieran ser pinturas de tipo ritual, chamánico o mágico.
