Значительная площадь пещеры находится на глубине около 20 метров в гипсовой породе. Что касается общей длины переходов, то сейчас на карту занесены около 260 километров подземных коридоров.
Полностью пещера до сих пор так и не исследована, поскольку ее общая площадь по приблизительным подсчетам превышает два гектара, что затрудняет ее изучение через сложные и извилистые ходы. Пещера даже занесена в Книгу рекордов Гинесса, поскольку она признана самой длинной гипсовой пещерой в мире. Пещера Оптимистическая является самой длинной пещерой в Евразии и пятой по своей длине в мире.
При всей своей масштабности и размерах, в пещеру есть всего один вход. Столь необычное название дано ей за счет того, что большое количество скептиков считала исследователей пещеры большими оптимистами.
Спелеологи выяснили, что в пещере есть несколько озер, причем одно из них считается одним из крупнейших подземных в Украине. Его приблизительная глубина составляет 5-6 метров, а температура воды составляет стабильно 7°C.
