Το λιμνοσπήλαιο της Μελισσάνης είναι ένα εντυπωσιακό δημιούργημα της φύσης στην Κεφαλονιά.
Πρόκειται για ένα βαραθρώδες σπήλαιο μήκους 160 μέτρων, σε απόσταση 2χλμ από τη Σάμη. Η φυσική είσοδος του σπηλαίου είναι κατακόρυφη και έχει διαστάσεις 40×50 μέτρα ενώ δημιουργήθηκε από την πτώση ενός τμήματος της οροφής.
Το σπήλαιο είναι πλημμυρισμένο με νερό που σχηματίζει μία φυσική λίμνη 20μ κάτω από την επιφάνεια του εδάφους, με βάθος που κυμαίνεται από 10 έως 30 μέτρα. Σταλακτίτες και σταλαγμίτες στολίζουν το εσωτερικό διάκοσμο του σπηλαίου, δημιουργώντας ένα πολύ όμορφο θέαμα στον επισκέπτη.
Το Λιμνοσπήλαιο Μελισσάνης ανακαλύφθηκε το 1951 από τον σπηλαιολόγο Γιάννη Πετρόχειλο.
Αργότερα, το 1963 Αυστριακοί γεωλόγοι που πραγματοποίησαν έρευνα στο σπήλαιο, επιβεβαίωσαν πως το νερό αναμειγνύεται υπογείως με το θαλασσινό νερό από τις Καταβόθρες του Αργοστολίου αλλά και από όμβρια ύδατα.
Σύμφωνα με το μύθο, σε αυτό το σπήλαιο πνίγηκε η Μελισσάνθη μια από τις νύμφες του θεού Πάνα.
Το νερό της λίμνης παίρνει ένα γαλαζοπράσινο χρώμα όταν φωτίζεται από τις ακτίνες του ήλιου που πέφτουν κάθετα σε αυτό. Το νερό είναι υφάλμυρο καθώς τροφοδοτείται από πολλές πηγές.
