La grotte d'Osselle est une grotte de 8 km près d'Osselle, à 25 km de Besançon, avec une partie dans le Doubs et une dans le Jura..

La majeure partie de ces galeries comporte de nombreuses concrétions calcaires, mais il existe aussi une zone sèche, où le sol moins poreux empêche les infiltrations d'eau et donc la formation des concrétions. On peut alors voir sur les parois les traces laissées par les cailloux qui étaient projetés contre la roche par la violence du courant, à l'époque où la rivière souterraine creusait la grotte.

Cette partie sèche a servi de lieu de fête au cours du XVIII^e siècle, fêtes auxquelles le philosophe Voltaire aurait participé plusieurs fois.

Pour la beauté de son décor naturel, la variété de ses cristallisations et colorations, pour ses phénomènes géologiques et pour ses trésors historiques et préhistoriques, la grotte d'Osselle fait partie des plus étonnantes grottes mondiales. Découverte au 13ème siècle, cette grotte qui se visite depuis 1504 est, avec Antyparos en Grèce, la plus ancienne caverne touristique connue.

La grotte d'Osselle est également la plus importante nécropole mondiale d'ours des cavernes qui y vivaient il y a 50 000 ans : on y a retrouvé entre 2 à 3 000 squelettes. Quelques-uns de ces squelettes sont exposés encore aujourd’hui dans la grotte ainsi qu'au British muséum. En 1826, le premier squelette complet d’ours des cavernes y a été découvert. La société royale de Londres et Cuvier, l’inventeur de la patéontologie, ont rendu la grotte d'Osselle célèbre dans le monde.

La grotte est aujourd’hui habitée par des pipistrelle, petites chauve-souris, qu'on croise de temps en temps au cours des visites.