L'histoire du film s'inspire librement d'un fait scientifique authentique : la découverte en 1986 de la grotte de Movile en Roumanie par le spéléologue Cristian Lascu, une grotte isolée du monde extérieur depuis près de 5 millions d'années et abritant une faune et une flore inconnues vivant dans une atmosphère sulfureuse délétère.

Cristian Lascu, le spéléologue roumain à l'origine de la découverte de la grotte de Movile, a été engagé comme consultant sur le tournage du film.

The Cave est le premier long métrage réalisé par Bruce Hunt, auparavant connu comme réalisateur de spots publicitaires et second/troisième assistant réalisateur sur la trilogie Matrix ainsi que sur Dark City.

Le coproducteur Gary Lucchesi a expliqué que le scénario lui avait fait penser à Alien, le huitième passager, qu'il trouvait sophistiqué, terrifiant et remarquablement crédible.

Le tournage s'est déroulé dans des grottes de la péninsule du Yucatán au Mexique, ainsi qu'en Roumanie, notamment à Bucarest, à Zărnești et en Transylvanie.

Les créatures du film ont été incarnées physiquement par l'acteur spécialisé en effets Brian Steele.

Les vues en 3D et les plans informatiques de cartographie souterraine visibles dans le film s'inspirent de véritables logiciels de cartographie spéléologique.

La chanson Nemo, composée par Tuomas Holopainen et interprétée par le groupe Nightwish, figure sur la bande originale et est diffusée pendant le générique de fin du film.

Deux albums de bande originale sont sortis le jour de la sortie du film : l'un contenant la musique de score composée par Reinhold Heil et Johnny Klimek, l'autre rassemblant des titres de groupes de metal comme Atreyu, Lacuna Coil, Killswitch Engage, Trivium et Mastodon.

Le film a reçu des critiques très négatives, avec seulement 12% d'avis positifs sur Rotten Tomatoes et un score de 30/100 sur Metacritic, les critiques pointant notamment des clichés et un scénario peu crédible malgré des décors jugés impressionnants.