1982年，文物普查时作过简单的试掘。

2003年，云南省文物考古研究所对该遗址进行了一次科学的考古发掘，获得了较为丰富的资料。

石佛洞遗址出土的遗物种类十分丰富，可分为石器、陶器、骨器、铜器、动物骨骼、炭化作物和果核等。石器种类最多，有斧、锛、凿、镞、环、矛、贝、璧、白、杵、杖头、网坠、砺石、磨盘、磨棒及穿孔石器等。从石质上来看，存在着用途不同的石器用不同的石质的现象，说明了石器的制作从初期的选料环节就严格要求了。另外，多数的石器存在着通体磨光的现象，特别是多棱六角星形杖头最为明显。遗址还出土有一件用大理石制作而成的海贝。陶器有罐、釜、钵、豆、器盖及陶支脚等，其中以釜为大宗。陶器都为手制，烧制火候较高，质地坚硬，器壁较厚，部分陶器还经过磨光处理。纹饰主要有绳纹、篮纹及各类点线组合的纹饰，多压印纹、戳印纹和刻划纹。其中点线组合纹饰以点线为基本元素，构成各种涡纹、云纹、花瓣纹、三角纹等几何纹样，而且陶器纹饰中存在运用衬花的表现方法。骨器有珉、玦、镞、锥、匕、鱼钩等。另外还出土有大量家畜及野生动物的骨骼等。在遗址下层还出有一件铜器残件，说明遗址已开始进人青铜时代早期了。发掘过程中还采集有炭化稻、粟、豆类以及谷糠、果核等。其中，稻、粟应为人工种植的。