Với khoảng 2.000 hòn đảo nằm rải rác trên một diện tích rộng lớn khoảng 1.553km2, vịnh Hạ Long chứa đựng trong đó nhiều hang động, tùng áng, vũng, vịnh, hồ nước mặn…, góp phần tạo ra các sinh cảnh rất đặc trưng.
Đến nay, số hang động được đưa vào khai thác phục vụ du lịch chỉ chiếm một phần nhỏ. Những “của để dành” – chưa đưa vào khai thác - gồm gần 200 bãi cát nhỏ và đẹp; hơn 30 hang động; trên 70 hồ nước mặn giữa biển.
Trong đó, chỉ riêng trong vùng lõi vịnh Hạ Long đã có khoảng 30 hồ nước mặn độc đáo. Theo nghiên cứu, những hồ này, dân địa phương gọi là áng, được hình thành từ các hố sụt, phễu karst và thung lũng kín với các kích thước khác nhau, đáy cao trên 5m so với cốt bên ngoài. Vì thế, muốn tiếp cận phải trèo qua vách núi vây xung quanh.
Ở một số áng, khi thuỷ triều xuống thấp để lộ cửa hang dưới mực nước, thông với bên ngoài, du khách có thể đi thuyền nan hoặc chèo thuyền kayak nhỏ vào tham quan, ngắm cảnh. Hầu hết các áng đều có giá trị đa dạng sinh học phong phú. Thảm thực vật xanh tốt quanh năm với nhiều loài có giá trị và quý hiếm như cọ Hạ Long, địa lan, lan hài; đa dạng các loài cá, tảo biển, san hô...
Theo Ban quản lý vịnh Hạ Long, qua khảo sát 2 hồ nước mặn Bù Xám, Áng Dù thuộc vịnh Hạ Long và một hang ngầm ở Cát Bà (Hải Phòng), các nhà khoa học phát hiện 12 loài hải miên mới cho Việt Nam, 1 loài mới cho khoa học và 1 loài sứa đặc hữu của hồ nước mặn. Kết quả trên chỉ mang tính chất thăm dò, nhưng cho thấy tại các hồ nước mặn còn ẩn chứa nhiều loài sinh vật, nhiều nguồn gen quý hiếm…
Do đặc thù về địa hình nên tới nay, ngoại trừ các áng có hang thông rộng như hồ Ba Hầm, còn lại các vị khách tới áng đa phần mới là các nhà khoa học nghiên cứu giá trị, thăm dò có khả năng khai thác phục vụ du lịch trong tương lai.
Trong đợt khảo sát, tìm kiếm cuối năm 2015, các chuyên gia Viện Khoa học địa chất-khoáng sản và Ban quản lý vịnh Hạ Long, với sự phối hợp của một số ngư dân, đã tìm ra 23 hang động mới.
Thực ra, với những ngư dân có nhiều đời gắn bó với vịnh Hạ Long, Bái Tử Long, những hang động trên không quá xa lạ với họ bởi các thế hệ ngư dân đã từng chạy vào tránh bom, trú mưa nắng.
Tuy nhiên, đây là lần đầu tiên giới chuyên môn chính thức tiến hành nghiên cứu, khảo sát công phu về những hang động trên.
Không được đẹp như những hang động đã được đưa vào khai thác du lịch, như Thiên Cung, Sửng Sốt, Đầu Gỗ…, nhưng khá nhiều các hang mới phát hiện được giới chuyên môn đánh giá cũng có giá trị cao về mặt khoa học, khảo cổ học, thẩm mỹ…
Chẳng hạn như hang số 5, thuộc khu vực đảo Bồ Hòn, gồm 3 khoang, trong đó có khoang rộng 400m2, với nhiều cột nhũ đá đẹp, dưới nền hang là tầng ốc nước ngọt – là di chỉ khảo cổ học về người Việt cổ. Hang số 8, thuộc khu vực hòn Giếng Tôi, là nơi dơi sinh sống khá nhiều. Hang số 9, thuộc khu vực Tùng Sâu, cửa khá rộng, nằm ở vách núi cao khoảng 20m so với mực nước biển, gồm 4 phòng, có 1 cửa thông sang hang Sửng Sốt, với tổng diện tích trên 500m2, nhiều cột nhũ đá đẹp, sạch, nhiều hình thái…Có khá nhiều hang, hiện tượng karst hóa hay các tinh thể canxi vẫn đang được tiếp tục.
Ngoài ra, theo thống kê chưa đầy đủ, vịnh Hạ Long có khoảng 15 hang ngầm, có giá trị cảnh quan độc đáo rất riêng biệt.
Trong khi đó, trên vịnh Hạ Long còn có gần 200 bãi cát nhỏ, đẹp nằm ven chân các đảo đá trong khu vực Di sản thiên nhiên thế giới vịnh Hạ Long.
