Η δολίνη Βραώνας αποτελεί σπήλαιο σε σχήμα λεκάνης με κατακρημνισμένη οροφή, και βρίσκεται 2,5 χλμ. νότια του αρχαιολογικού χώρου της Βραυρώνας. Είναι κυκλικής κάτοψης και πληρώνεται από αργιλικό ίζημα πλούσιο σε παλαιοντολογικά ευρήματα. Η παλαιοντολογική σημασία της δολίνης Βραώνας έγινε γνωστή στις αρχές της δεκαετίας του 1970. Ακολούθησαν ανασκαφές από το Τμήμα Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Αθηνών σε συνεργασία με το Μουσείο Φυσικής Ιστορίας και το Πανεπιστήμιο της Βιέννης.



Από τις έρευνες αποκαλύφθηκε απολιθωμένο οστεολογικό και οδοντολογικό υλικό μικρών και μεγάλων θηλαστικών, το μεγαλύτερο μέρος του οποίου ανήκει σε πάνθηρες. Άλλα είδη που προσδιορίστηκαν είναι λιοντάρι, λύκος, βίσωνας, άλογο, αρκούδα, ελάφι, ζαρκάδι, πλατώνι, αγριόγατα, λύγκας, αλεπού, νυφίτσα, κουνάβι, αίγαγρος, λαγός, σκαντζόχοιρος, αρουραίος, ασπάλαξ, αμφίβια, ερπετά, πτηνά κλπ. Η ηλικία της απολιθωμένης πανίδας έχει χρονολογηθεί (ανάλογα με το στρώμα ευρέσεως) στα 7-25 χιλιάδες χρόνια πριν από σήμερα (οι μικρότερες ηλικίες προέρχονται όμως από διαταραγμένα στρώματα). Η συγκέντρωση των ζωικών καταλοίπων στη δολίνη οφείλεται πιθανώς στο ότι αυτή λειτουργούσε ως φυσική παγίδα για τα ζώα της περιοχής ή ότι χρησιμοποιήθηκε ως φωλεά πανθήρων, στην οποία διατηρήθηκαν λείψανά τους και υπολείμματα θηραμάτων τους.



Η θέση δεν αποτελεί οργανωμένο αρχαιολογικό χώρο.