Das Nebelloch wurde erstmals im Jahr 1486 in einer Höhle erwähnt, durch die Tageslicht fiel. Es ist ein Felsportal, das breit und begehbar ist. Im Jahr 1803 wurde es ausgebaut, damit der Kurfürst Friedrich I. es besuchen konnte. Nachdem das ursprüngliche Nebelloch durch eine Tür verschlossen worden war, übertrug sich die Bezeichnung auf ein viel kleineres Loch in der Höhlendecke. Dieses Loch nennt man noch heute Nebelloch. Der Name entstand, weil Menschen beobachtet haben, wie insbesondere im Winter Nebel aus diesem Loch aufstieg. Die Benennung erfolgte in einer Zeit, als man Berge, Wälder und unbekannte Löcher mit allerlei Geistern und Dämonen in Verbindung brachte. Das Nebelloch war eines dieser Verbindungsportale zwischen der Unter- und Oberwelt und als solches daher unheimlich.
Das Phänomen des Nebels, der aus dem Loch aufsteigt, ist einfach erklärbar: Die Höhlentemperatur beträgt das ganze Jahr über rund acht bis zehn Grad Celsius, die Luftfeuchtigkeit rund 90 Prozent. Ist es im Winter draußen recht kalt, so steigt die warme Luft aus dem Innern der Höhle nach oben – im Gegenzug fällt kalte Luft von draußen durch die Öffnung in der Decke. Beim Austritt an die kalte Umgebungsluft kondensiert das Wasser der feuchten Höhlenluft und bildet sich Nebel. Daher übertrug man die Bezeichnung des Loches, aus dem der Nebel aufstieg, auf die Höhle und nannte sie über Jahrhunderte hinweg Nebelloch. Die Bezeichnung als Nebelhöhle tritt dagegen erstmals im 19. Jahrhundert auf.
Die Geschichte der Entdeckung der Nebelhöhle wird neu geschrieben, nachdem die interaktive CD-ROM zur Höhle im Mai 2008 erschienen ist. Bisher dachte man, dass ein Jäger die Höhle am Anfang des 16. Jahrhunderts entdeckt hat, aber es gibt keine Beweise in den geschichtlichen Aufzeichnungen, die dies bestätigen könnten. In rund einem Dutzend Berichten von 1596 bis 1893 wird nicht einmal erwähnt, dass ein Jäger die Höhle entdeckte oder dass sie auf der Jagd gefunden wurde. Im Jahr 1631 heißt es bei Wilhelm Schickard, der die Höhle besuchte, dass sie seit „Menschengedenken“ bekannt und von Hirtenknaben gefunden worden sei.
Die alten Berichte legen nahe, dass es in der Höhle einst eine große ebenerdige Öffnung gab, die später zum Eingang umgebaut wurde. Über diese Öffnung wurde die Höhle früh entdeckt und in den folgenden Jahrhunderten eifrig besucht. Die Höhle war damals als „Nebelloch“ bekannt, was sowohl das Eingangsportal als auch die gesamte Höhle bezeichnete.
