火烧洞是古阳洞南部规模最大的一所洞窟，相传被雷火所击，经考察，洞内造像可能系认为破坏。窟内平面呈略长的马蹄形，东西长约12．5米，南北长约10米。窟顶近于穹窿形．窟内西壁雕有主尊，为一身结跏趺坐佛，施禅定印。主尊两侧有二弟子、二菩萨夹侍．火烧洞也是龙门石窟中破坏最严重的一窟，现西壁的五身大像表面大部分残损，原形制已基本不清．就连窟顶与四壁也很少有平整的地方．窟门巳残损，但仍保留有垂帐装饰的残流痕迹，这种装饰不同于其他魏窟。窟门外左右雕有类似于宾阳北洞外的力士像，其中北侧力士已残缺，南侧力士身体部分保存完好，头顶雕出屋檐装饰。
在窟内西壁大像之间的下部，以及东、北壁下部，部分区域，保存有一些北魏末年开凿的小龛，尤其以，正光纪年的为最多。到了唐代，对火烧洞进行了大规模的补凿．在北壁下部，开有三大龛，龛内造像均为一佛、二弟子、二菩萨，其中西部两龛主尊为倚坐弥勒，下有二0狮子。在西侧一龛外，保留有一身北魏末年雕成的力士，三大龛内平面均呈马蹄形，穹窿顶，有倒凹字形基坛．在南壁中部最下方，保存有四层供养人行列，从形像来看，有出家僧人，也有世俗人装束。此外，在南壁东侧下部，有一优填王像龛，龛内周壁雕出千佛。龛下，分布有唐代小龛。南壁上部，也有二唐代大龛，内部也雕有千佛．这些龛可能开凿于唐高宗时期。
