غار علیصدر همدان یکی از غارهای تالابی ایران و یکی از شگفت انگیزترین غارهای آبی جهان است.
این غار در ارتفاعات ساری قیه نزدیک روستای علیصدر شهرستان کبودر آهنگ در استان همدان واقع‌شده است. ارتفاع غار از سطح دریا ۲۱۰۰ متر است.محوطه غار دالان‌های پیچ در پیچ و دهلیزهای متعددی دارد. از مجموعه رشته آب‌ها، دریاچه بزرگی در درون غار به وجود آمده و از این رو نفوذ به ژرفای غار تنها با قایق میسر است.
زمین شناسان قدمت سنگ‌های این غار را به دوره ژوراسیک از دوران دوم زمین‌شناسی (۱۹۰-۱۳۶ میلیون سال قبل) نسبت می‌دهند.
کشف غار مربوط به حدود 1000 سال قبل توسط اهالی روستای علیصدر که در مجاور غار است صورت گرفته که از آن به عنوان پناهگاه و آب‌انبار استفاده می‌کردند .
اولین کاوش حرفه‌ای و برنامه‌ریزی‌شده به غار علیصدر در ۵ مهرماه ۱۳۴۲ شمسی توسط گروهی ۱۴ نفره از اعضای هیئت کوهنوردی همدان انجام شد که توانستند با کسب اطلاعات قبلی و همراه بردن تجهیزات لازم برای حرکت روی آب، با عبور از دریاچه، از شعبات و تالارهای مختلف آن بازدید کنند و زیبایی و عظمت داخل آن را ببینند و اولین اطلاعات را از وسعت و ژرفای دریاچه و طول و عرض و عمق و ارتفاع غار به دست آورند . این غار در سال 1352 به روی عموم گردشگران گشوده شد.
دهانهٔ اصلی غار علیصدر در روستای علیصدر که مربوط به شهرستان کبودرآهنگ است، قرار دارد. همچنین این غار در فاصله ۷۵ کیلومتری شمال غربی همدان در کوه‌های زاگرس و ارتفاع ۱۹۸۰ متر از سطح دریا واقع‌شده است. مساحت کل غار 11420 مترمربع است که نقشه‌کشی و شناسایی‌شده است . و حدود 3 کیلومتر از غار به صورت طولی برای بازدید عموم مردم در دسترس است .
این منطقه دارای آب و هوای نیمه خشک است و میزان متوسط بارش سالانه ۳۰۰ میلی‌لیتر است. رشته علیصدر قسمتی از واحدهای شکل‌گرفته در غرب ایران موسوم به تشکیلات متعلق به دوران ژوراسیک است و با رشته‌های متناوب از شیستها و سنگ‌های شنی در لا به لای پایه آن و یک‌رشته از ترکیبات آهکی که مثل خاک رس خاکستری تیره بوده و به صورت لایه‌های نازک روی شیستها قرارگرفته و یک‌لایه سبک‌تر از بلوره های آهکی در بالا قرارگرفته است که محصول تغییراتی است که ناشی از حرارت و فشار بالا مربوط به فعالیت‌های آتش‌فشانی در غرب رشته کوه علیصدر است. رشته علیصدر به خودی خود چینه‌ای (قسمتی که از روی زمین بالا آمده باشد) از یک طاقدیس بزرگ است که محور اصلی اش در جهت شمال به جنوب است.
زاویه قرارگیری لایه‌ها در غار علیصدر و نواحی مجاور آن در حدود ۴۰ الی ۴۵ درجه است. طول رشته علیصدر حدود دو کیلومتر است. بیشترین ارتفاع رشته ۲۱۸۰ متر است و ارتفاع در محل دهنه ورودی که در شمال رشته علیصدر قرارگرفته ۱۹۸۰ متر است.
آنچه غار علیصدر را از سایر غارهای آبی جهان متمایز می‌کند، سهولت استفاده از کانال‌های آبی درون آن است که به سبب وسعت آن به راحتی می‌توان در آن طی مسیر کرده و با قایق‌های معمولی از درون آن‌ها گذشت.
دمای هوای داخل غار 14 درجه سانتی‌گراد و دمای آب غار 12 درجه سانتی‌گراد است که در طول سال ثابت بوده و معمولاً تغییری ندارد. عمق آب در دالان ها آبی داخل غار متفاوت است و عمیق‌ترین نقطه اندازه‌گیری شده 14 متر می باشد.
بستر آب غار از رسوبات آهکی بسیار نرم و سبک پوشیده شده است و با کوچکترین برخورد یا ایجاد جریان از بستر بلند می شوند و به دلیل سبکی وزن و نبود هیچ گونه جریانی داخل آب تا یک ماه درون آب شناور می شوند تا اینکه ته نشین شوند .
هیچ‌گونه حیات جانوری در داخل غار به علت عدم وجود نور خورشید و همچنین چرخه غذایی وجود ندارد و به همین علت آب داخل غار بسیار زلال و شفاف است
آب دریاچه غار جزو آب‌های بی‌کربنات در حد خنثی با پی اچ 7.2 است و به دلیل املاح آهکی موجود در آب غیر قابل شرب است