La grotte est creusée dans le calcaire Givétien (Gvb), sa morphologie générale est dictée par une série d'élements structuraux. La grotte s'ouvre dans la roche formant un pli déversé (voir fig 1. Y. Dubois 1993, article repris en annexe documentation) Cette structure plissée et l'inclinaison des roches permet d'observer au niveau du porche d'entrée notamment 'l'utilisation' par les eaux des joints de stratification et du pendage des bancs (-/+55°) dans le décollement des blocs et la définiton d'une structure en damier. Dans la grotte elle-même, deux grandes familles de galeries et de salles peuvent être observées: 1/ des galeries en tube circulaire très régulières qui sont creusées parallèlement aux strates dans un même banc rocheux.2/ des galeries étroites, hautes et très irrégulières, formées au dépens des fractures et des diaclases et qui recoupent des bancs calcaires de resistivité différente expliquant leur morphologie irrégulière (corrosion différentielle) (dossier CSIS, CWEPSS).
Le trou de Nou Maulin se situe en bordure de la Lomme sur la rive gauche de la rivière. Ce vaste porche et les réseaux importants qui le prolongent fonctionnent comme un point de perte important de la rivière. Une digue empêche en temps normal les eaux de la Lomme d'y pénétrer. Avant la construction de cette digue, l'ensemble de la Lomme était souvent drainée par le Nou Maulin et la rivière se retrouvait à sec jusqu'à la résurgence d'Eprave (située à +/- 4 km en aval). Des infiltrations continuent à alimenter la cavité comme le démontre les réseaux inférieurs toujours extrèmement boueux, on reconnait d'ailleurs ce parcours inférieur par plusieurs siphons donnant accès au réseau souterrain en relation probable avec la résurgence d'Eprave. En temps de crue, généralement plusieurs fois par an, les eaux de la Lomme grossissent, passent au dessus de la digue et viennent s'engouffrer dans le porche. Il arrive même, en période de crue exceptionnelle, que le porche soit presque entièrement sous eau. La vitesse de la montée des eaux et leur concentration sous terre est très brusque et a déjà, par le passé, obligé des sauvetages dans la cavité. Au total, le réseau se développe sur près de 1600 m, les salles, dans le réseau supérieur nettement plus sec, étant les plus spacieuses. On y retrouve un important ébouli redressé dans la partie terminale de la grotte (appellé 'Le Gruyère').
La grotte fonctionne donc comme une perte partielle de la Lomme (en périodes de hautes eaux), ce qui lui assure des apports importants en ressources alimentaires. Par ailleurs, les trois niveaux présentent des conditions très différentes d'humidité, offrant des microbiotopes variés, très favorables à une biodiversité élevée.
Les organismes invertébrés qui ont été identifiés dans la cavité varient fortement suivant les périodes. En période de crue, on y retrouve des très nombreux hôtes accidentels; lors des périodes plus sèches, ce sont les troglophiles qui dominent.
Dans le Nau Maulin, des relevés anciens mentionnent la présence de 6 espèces de chiroptères différentes parmi lesquelles Rhinolophus ferrumequinum et Rhinolophus hipposideros (1995).
Actuellement, on note la présence de 4 espèces de chiroptères dont 1 appartenant à l'Annexe II de la directive ' Habitats '.