speleologi, huleforskning, fellesbetegnelse på vitenskapelige studier av naturlig dannede hulrom, grotter, først og fremst i kalksteinsområder (karsthuler).
Utforskning av grotter har vært drevet i lang tid, bl.a. er det kjent beretninger fra assyriske håndskrifter fra mer enn 1000 f.Kr. I middelalderen foreligger mange beretninger om huler, oftest preget av tidens overtro.
Systematiske studier av grotter i nyere tid tok til omkring 1800. Foregangsmenn var franskmennene D. A. Daubrée og E. A. Martel. Sistnevnte regnes som huleforskningens grunnlegger, han som systematiserte forskningen og gjorde den til vitenskap. I løpet av femti år undersøkte han over 1500 sjaktgrotter i Europa og Amerika.
I Norge studerte geologene John Oxaal og Gunnar Horn huler i Nordland. Senere beskrev franskmannen Jean Corbel grotter i Norge. Ved Universitetet i Bergen drives det forskning og undervisning i speleologi.
Siden slutten av 1950-årene har Norge jevnlig hatt besøk av britiske grotteklubber som har funnet og utforsket en mengde nye grotter, spesielt i Rana-området.
Speleologi omfatter til en viss grad også utforskning og kartlegging av grotter, og mange har dette som en spennende hobby som ofte involverer både fjellklatring og dykking. Se grotte.