堂ヶ島最大の魅力である天窓洞は、白い凝灰岩(安山岩質)からできており、
低い半島状をなしていて、その地下は蜂の巣のように海蝕トンネルがあけられている。
この洞の入口は、外洋(駿河湾に面して)二門(南口と西口)、さらに一つの入口(東口)が山の手側の国道に向かって開き、そこに小さな浜(礫)をつくっている。
洞の内部は大体左右こ本の横穴に分けられ、このこ本が又井の字状に連結され、すべて満々たる海水をたたえている。
右方の洞窟は幅も広く、長さ147メートルに達し、中央は天井が丸く抜け落ち天窓をなし、洞内を明るくしているため船が自由に航行できる。
また、この洞内には鎌倉洞と呼ばれる穴があり、伝説によれば、この洞は鎌倉まで続いていると言われている。
頼朝が追手に追われた時、丁度干潮でこの穴に隠れた。この様子を見た蜘蛛がその入口に巣を張ったため、
追手はこの穴に人の隠れた様子なしとみて、頼朝は難を逃れ、そして急遽鎌倉宛の密書をしたため、底しれぬ洞の奥に向かって投げ入れたと伝えられている。
今でもこの洞は、頼朝公の伝説を秘めたまま夜光虫の栖となっている。