1986年5月，中山市博物館在進行野外調查時發現遺址偏南處有夾砂陶片暴露，其散布範圍約三萬平方米。所採集的文化遺物非常豐富，有陶器、石器和青銅器。陶器的陶質為夾砂陶，陶色有灰褐色、灰黑色及橙黃色。紋飾以繩紋為主，曲尺紋為次，印紋清晰，燒制火候不高，質地疏鬆。以輪制製作並輔以手制。陶器器形多樣，有敞口、侈口圜底罐，帶流圜底壺，口沿卷邊器座等，出土遺物較為完整。此外還發現有單面鑄銅器陶范。石器類用細砂岩石和卵石製成。有礪石、石錛、有段石錛、網墜、穿孔砑璋和鑄銅石范。石范出土時僅剩單面，為銅斧狀，范長12.7厘米，寬8厘米。青銅器類有殘銅劍一件，長10.6厘米。
根據出土文化遺物分析，該處屬於新石器晚期至相當於商周至春秋戰國時期的沙丘遺址。
1988年8月，中山市博物館與廣東省博物館進行考古時發現遺址偏北處有彩陶片，並試掘了兩個探溝。1990年12月至1991年1月，廣東省文物考古研究所、中山市文管辦、市博物館組成考古隊對該處進行正式發掘，已掘面積約310平方米。堆積層分三層：第一層為表土層；第二層為擾土層，出土有明清時期的布紋瓦、青花瓷片及一枚北宋"景?元寶"銅錢；第三層為文化層，灰褐色沙土，距地表深65－130厘米。上部深65－86厘米，含有彩陶、夾砂陶，但遺物較少，間有紅燒土碎塊和炭屑；下部深90－130厘米，細沙顏色較灰白，尤以深100－110厘米中含遺物較多。出土遺物陶器類有夾砂陶釜、陶器座、陶支腳和白陶片；彩陶有鏤孔圈足盤、碗，為手制輪修，陶色磚紅，彩紋為卷狀水波紋、圓點、條帶紋，圈足刻划水波紋、折線紋和弦紋。石器類有敲砸器、石錛、石錘、石球、礪石、石餅、石拍等。該處屬於新石器中期沙丘遺址，距今約5500－5000年。1990年3月，龍穴彩陶遺址被中山市人民政府公布為第二批文物保護單位。
