Mihalıççık ilçesinin kuzeybatısında bulunan Yalımkaya (Domya) köyünün 1 km doğusunda, Sakarya Nehri’nin kolu olan Domya Deresi’nin sağ yamacında yer alır. Yüksek dağlar arasında batıdan doğuya doğru(ters yönde), derin gömülü vadi içinde akan Domya (Gürleyik) Deresi, bölgeyi yararak parçalamıştır. Mağaraya Eskişehir-Mihalıççık yolundan ayrılan Büydüz-Sasa-Yalımkaya köyüne kadar araçla, buradan da bir saatlik yürüyüşle mağaraya ulaşılır. Kayabaşı Tepe’nin(1263m) kuzeyindeki dik yamaçta bulunan mağaraya, çoğu yerde ip kullanılarak inilmektedir. Akarsularca derince yarılmış bir bölgede bulunan Karakaya Mağarası’nın içi, oluşum ve gelişimleri son derece ilginç sarkıt, dikit, sütun duvar ve perde damlataşları, örtü damlataşları(akma taşlar), sulu damlataş havuzları, makarnalar, patlamış mısır şekilli damlataşlar ile kaplıdır. Kahverengi, siyah, gri-kurşuni, gri ve beyaz renkli olan bu şekillerin üzeri gri, beyaz ve siyah renkli yeni oluşumlarla sıvanmaktadır. Ülkemizde bu tür gelişimi olan damlataşlara hemen hemen rastlanmamıştır. Bu özelliği ile Karakaya Mağarası, turizm amaçlı kullanıma son derece uygundur. Ayrıca mağaranın bulunduğu bölgenin doğal güzelliği, yayla ve dağ turizmine elverişli alanların çokluğu önemlidir.