Orfű község ma a Mecsek egyik leglátogatottabb turistaközpontja, hétvégi kirándulóhelye. 1857-ben Fényes Elek szerint 190 német és 54 magyar lakta, földje agyagos köves, sovány. Híressége mindössze a Sárkány-kút volt, amely "néha 1/4 óráig is olykor tiszta, olykor zavaros vizet okád ki nagy zuhogással". A másik jelentős forrásról, a Vízfőről, s különösen annak barlangjáról először Myskowszky Emil bányafelügyelő tesz említést 1905-ben, s szerinte a közelben lakó öregemberek állították, hogy 40-50 évvel azelőtt meglehetős hosszban volt járható a forrásüreg.

A Vízfő-barlang kutatását sokáig halogatták, pedig 1937-ben már a BETE kutatói is megtekintették, majd 1943-ban felvetődött a barlang robbantásos feltárásának terve. A második világháborút követően, több kisebb, eredménytelen próbálkozás után, 1952 telén, vízszintsüllyesztést követően, Kessler Hubertnek sikerült először bepillantani a szifon mögötti barlangterembe. Az első bejárati szifont 1958. október 23-án a MÜHOSZ könnyűbúvárainak, Marek Istvánnak és Hortolányi Gyulának sikerült átúsznia sűrített levegős készülékkel. Ezt követően, 1959 tavaszán a Pécsi MHSZ búvárai felderítették a forrás mögötti első üreget, majd ez év júliusában megkísérelték átúszni a 2. sz. szifont, de a szűk járatok miatt ez nem sikerült. Nagy előrelépést jelentett, amikor 1959. augusztus 18-án a Baranya megyei Idegenforgalmi Hivatal által patronált csoport elkezdte a forrás vízszintjének süllyesztését; bejutottak az első terembe, elkészítették annak pontos térképét, majd segítségével a szifon felett tárót robbantottak. A következő év kutatási célja már a 2. sz. szifon legyőzése volt. Augusztus 20-án kezdték el a vízszint csökkentését, a 2. sz. szifon meg is nyílt, de a bejutás mégsem sikerült, mert a 60 fokos dőlésű hasadék annyira elszűkült, hogy a kutatók még a fejüket sem tudták bedugni. A nyíláson át mindössze az előttük sötétlő terem iszapos-kavicsos fenekét látták a benne kavargó, örvénylő vízzel, s hallották egy távolabbi vízesés dörgő moraját. Bontásra nem volt lehetőségük, így augusztus 23-án egy kilogramm paxitot helyeztek el a falra, ennek felrobbantásával a nyílás annyira kitágult, hogy úgy hitték, bejutnak. Újabb robbantás után Rónaki Lászlónak sikerült átkúsznia a szifon mögötti első üregen, és a beadott szerszámokkal a szűkületet annyira kitágította, hogy a többiek is bemászhattak. Egy 6x8 m-es terembe kerültek, amelynek a mennyezete öt-hat méter magas volt. Falait és alját vastagon borította az iszap és a kavicsos hordalék. Balra széles hasadékot láttak, amely hét-nyolc méter után összeszűkült. Szemben a hordalék közül tört elő a barlangi patak, majd nagy eséssel igyekezett a mögöttük levő hasadék felé. Felmászva az iszaplejtőn, egy nagyobb, cseppkövekkel díszített terembe értek. Velük szemben, mintegy húsz méterre, a fekete sziklafal repedéseiből mintegy három méter magasból tört elő az a vízesés, amelynek hangját már a szifon megnyílásakor hallották. A két terem tágas, sekély szifont alakítva kapcsolódott össze. A felfedezők elérték a barlangi tavat, amelynek kristálytiszta vize nagy mélységet sejtetett, mélyén éles sziklatömbökkel: előttük volt a 3. sz. szifon. Összesen 150 m új barlangszakaszt (a teljes föld alatti járatrendszert) tártak fel, s mint az egymást követő sikertelen kísérletek során megismerhették, a harmadik szifon mélysége a 20 m-t is meghaladta. 1962-ben, alapos tanulmányok után kénytelenek voltak arra a következtetésre jutni, hogy a búvárkészülékes átjutás lehetőségét a munka időigényessége és főleg balesetveszélyessége miatt el kell vetni. Helyette a forrást tápláló víznyelőkön át újabb bontásokkal lehet megkísérelni a minden bizonnyal komoly, ismeretlen barlangrendszert feltárni. A Vízfő-forrás vize tektonikusan kialakult meredek sziklafal tövében lép a felszínre, két-háromezer literes percenkénti átlaghozammal és 11°C-os hőmérséklettel. A zárókőzet anyaga triász, középső-anizuszi dolomit, amelynek jellegzetes, "pókhálós" mállási eredménye mindenhol kimutatható. Ellentétben a többi, dolomitban kialakult barlanggal, Orfűn sok cseppkövet találni, amelyek túlnyomó része viasszerűen áttetsző, de a rózsaszín kalcitokon kívül hófehér és húsvörös színárnyalat is megtalálható. A barlang különleges ismertetőjegye a falak vastag, fekete színű mangános bekérgezése. A mangánkéreg kiválása Rónaki László szerint az átszellőzött sekély vízből történt. A mangán valószínűleg a lepusztulási terület alsó-triász korú kőzeteinek mállásából származik. A megfigyelések szerint a 3. sz. szifon környékén a mangános kiválás ma is folytatódik.

A barlang morfológiája jellegzetes tektonikusan előre jelzett szerkezetet, tipikus patakos hasadékbarlangot mutat. A barlang járatainak teremszerű kiszélesedései minden esetben több hasadék egymásba szakadása révén keletkeztek. Így például a legnagyobb, a Zuhatagos-terem három összetartó és egy keresztező nyitott törés mentén alakult ki. Eddig három szifont ismertek meg a barlangban, melyek közül a 3. sz. a forrás felőli továbbjutás jelenlegi akadálya. Valamennyi szifonnyílás az erózió által tágított réteg lapmenti elválásban fejlődött ki.

A Vízfő-forrás vízgyűjtő területe 16 km², amelynek mintegy 31%-a karsztosodó kőzetből áll. Rónaki László (1967) vizsgálataiból ismeretessé vált, hogy a Szuadó- és a Körtvélyes-völgy patakjai a Vízfő-forrást táplálják. Ennek alapján a Vízfő-forrás barlangjának új kutatási pontjait legcélszerűbb a Szuadó-völgyben vagy a Vízfő-forrás közelében kitűzni. Itt kerül ugyanis leginkább a felszín közelébe, mindössze 35-40 m mélységbe a patakos barlang egyik fő ága.

A Vízfő-forrás barlangjának villanófényes fényképezésekor már feltűnt, hogy a villantást követő egy-két másodpercig a cseppkőképződmények foszforeszkáltak. Ez a csaknem minden élő cseppkőnél tapasztalható jelenség felkeltette a területen dolgozó radiológusok figyelmét is, és meghatározták a barlangi képződmények, valamint a zárókőzet urán- és tóriumtartalmát. A barlang kőzetének urántartalma 1 2 g/t-nak adódott, viszont a cseppkövek vizsgálata során tíz minta közül csak háromnál lehetett 1 g/t mennyiséget kimutatni a többi cseppkő negatív eredményével szemben. A mangános felületi kérgeződések urántartalma 2-3, a tóriumtartalma 21 g/t. A barlangi patak hordalékában az urán 2, a tórium pedig 24 g/t, míg a barlangi agyag hasonló urántartalom mellett 73 g/t tóriumot tartalmazott. Az itt és a Mecsek karsztterületén folytatott más radiohidrológiai mérések a mészkőre általában jellemző alacsony aktivitási értéket mutattak. Az állandó vagy időszakos felszíni vízfolyások, melyek más területekről víznyelőkön keresztül jutnak a mészkő karsztosodott hálózatába, ugyancsak alacsony radioaktivitásúak. Ily módon a mecseki barlangokban is nagyon kis mértékű a radioaktivitás. A cseppkövek foszforeszkálása tehát nem a sugárzóanyag-tartalommal, hanem a kristályszerkezettel és az azokban előforduló szennyező anyagokkal van kapcsolatban.