غار خرمنهسر، در روستاي شاهنشين و در بلنداي کوه خرمنه سر که 1600 متر ارتفاع دارد، واقع شده و به «شانشين» نيز معروف است. سنگ خارا و سنگهاي سفيد آهکي به صورت ستونهاي استالاکتيت و آويزههاي استالاگميت مانند چلچراغهاي زيبايي از سقف غار آويخته و جلوهاي رويايي پديد آوردهاند.
در اين غار چاههاي بسيار و درههاي خطرناک و لغزندهاي وجود دارد؛ بنابراين براي بازديد از آن حتماً بايد از وسايل غارنوردي و کوهنوردي بهره گرفت. فضاهاي تالار مانند، دالانها و دهليزهاي زيبا و دخمههايي شبيه مغازههاي قديمي بازارهاي شهرهاي سنتي در غار خرمنهسر، نشانگر آن است که اين مکان زيستگاه انسانهاي نخستين بوده است و به همين دليل غار خرمنهسر داراي ويژگيهاي منحصر به فرد است.
براي رسيدن به دهانة غار (خرمنهسر)، ابتدا از بستر رودخانهاي که از کوههاي شمالي شانشين سرچشمه ميگيرد و از ميان درختان سرسبز زيتون و انجير بايد گذشت و به سوي ارتفاعات شمالي پيش رفت تا در نزديکي قلة کوه خرمنهسر، دهانة مشبک و پنجره مانند وسيع غار را ديد. اين دهانه ربطي به غار اصلي ندارد و نبايد با در اصلي غار اشتباه گرفته شود.
بالاي در غار، حفرة بزرگ و تنورمانندي که شبيه اتاق است، در ميان حفره هاي کوچک احاطه شده است. بالا رفتن از ميان سنگها نياز به دقت و مهارت لازم دارد. درون اين اتاقها، آثاري از زندگي انسان شامل ظرفهاي سفالي شکسته و پيه سوزهاي قديمي شکسته ديده ميشود.
در حفرههاي اطراف، خفاشها و شبپرههاي بسياري لانه کردهاند که از روشنايي بيرون گريزانند و با صداي پاي هر تازهواردي، هراسان، در هر سو به پرواز درميآيند.
با ادامة راهپيمايي، يک فضاي نسبتاً وسيع پديدار ميشود و پس از آن، برکة آب صاف و زلالي جاي دارد.
در فاصلة 50 متري اين غار، سوراخي شبيه به دهانة چاه وجود دارد که براي ورود به آن بايد به حالت خزيده و درازکش حرکت کرد. به محض ورود به اين حفرة پررمز و راز، دنيايي ديدني و پر از شگفتي در برابر چشمان حيرت زدة ديدار کننده پديدار ميشود. مشکل ميتوان باور کرد که آن سوي اين حفره، اين همه عظمت شگفتآور نهفته باشد.
آنگاه پرتگاه مهيبي ظاهر ميشود که فرود در آن، نيازمند حمايت فرد يا افراد همراه و استفاده از وسايل کوهنوردي است. در ادامه، راه طولاني و تونل مانندي خودنمايي ميکند و پس از پيمودن آن به دهانة چاه بزرگ ديگري ميرسيم که انتهاي آن ديده نميشود و پايين رفتن از آن مهارت ويژهاي لازم دارد.
بعد از خروج از اين چاه، 100 متر که پيشروي کنيم، به دخمهاي ميرسيم که ظاهراً چندان جلب توجه نميکند و عبور از آن، که راهي سربالا است و سطحي لغزنده دارد، با استفاده از طناب کوهنوردي و رعايت احتياط امکانپذير است؛ چنان که با اندکي بياحتياطي احتمال سقوط وجود دارد.
لحظهاي بعد، با مشاهده تالاري بزرگ به ابعاد 80×80 متر و سقفي بسيار بلند، که در زير کوه سر به فلک کشيده است، شگفتي بيننده صد چندان ميشود: به طوري که شخص هر چقدر هم ورزيده و قدرتمند باشد، نميتواند تا ارتفاع سقف سنگ کوچکي را پرتاب کند و نور پروژکتور، هر چند که قوي باشد، باز هم نميتواند سقف تالار را روشن کند. تالار با شيب ملايم و سطحي مرطوب به سطح پايين و زيرزمين ادامه مييابد و به نظر ميرسد که غار به انتها رسيده است؛ در حالي که چنين نيست و در کنار پايانة غار، شعبة عميق و طولاني ديگري دهان ميگشايد؛ درست مثل بازار سنتي يکي از شهرهاي باستاني ايران.
کف و سقف اين دهليز شباهت بسياري به بناي بازارهاي قديمي دارد و در چند نقطه آن، در فاصلههاي 20 تا 30 متري، طاقچههاي کوچکي با دست کنده شده است.
براي اين که وضعيت و موقعيت محل کاملاً مجسم و مشخص گردد، به جرأت ميتوان گفت که در کف اين قسمت از غار ميشود يک مسابقة دو سرعت با شرکت چند نفر دونده انجام داد. در کف دهليز، چاهي عميق و ظلماني دهان باز کرده است که بيننده را به انتهاي دهليزي هدايت ميکند. رسيدن به اين نقطه از غار، نيازمند حداقل شش ساعت تلاش و راهپيمايي است تا بتوان آخرين شاخة غار را نيز که محوطهاي وسيع و مملو از سنگهاي معلق و بزرگ است، ديد.
در مطالعات و بررسيهاي اوليه، روشن شده است که اين غار در دو دوره زيستگاه انسان بوده است: در دورة نخست، اين غار سکونتگاه انسانهاي غارنشين دورههاي پيش از تاريخ بوده است و تعيين قدمت دقيق آن با بررسي يافتههاي باستانشناسي همچون ابزار سنگي و تيغههاي سنگ چخماقي که در اين غار به دست آمده است، کار بسيار دشواري است.
در دورة دوم، مردمان قرن چهارم هجري در اين غار مسکن داشتهاند و اين تاريخ به بررسي سفالينهها و وسايل زندگي آنان که در اتاقها و دهليزها به دست آمدهاند، متکي است.
اين غار قديمي و تاريخي با قلعة «شميران» يا «سميران» که امروزه به نام مجموعة تاريخي «قاسمآباد» معروف است و در ساحل راست رودخانة قزل اوزن واقع گرديده، مرتبط است و به نظر ميرسد سرکردگان حکومت «کنگريان»، از اين غار به عنوان پناهگاهي امن در مقابله با فشارهاي سياسي حکومت بغداد استفاده ميکردهاند.