Di chỉ nằm trong diện tích Đồn cổ, trên gò đất lớn sát mép biển nên còn có tên gọi khác là Thành Đồn. Cùng với Di chỉ Cái Bèo, thì đây là một trong những di chỉ khảo cổ nổi bật của đảo Cát Bà. Được khai quật năm 2003 với 525 hiện vật bằng đá và 15.964 hiện vật bằng gốm có niên đại vào giai đoạn muộn của văn hóa Hạ Long, cách ngày nay khoảng 3.500 năm.

Người ta đã tìm thấy bàn mài, cưa, bàn, hòn kê, đập, rìu, chày, hòn kê, bôn, hạch đá, đặc biệt là những hiện vật bằng gốm xốp được làm từ số lượng vỏ nhuyễn thể giã vụn pha với đất sét. Gốm ở Cát Đồn có 2 loại cơ bản là miệng loe và miệng khum. Chân đế gồm 3 loại là trôn bát, chân đế mâm bồng và chân đế loe choãi. Đây là những di vật đặc trưng nổi bật của tổ hợp công cụ lao động nơi đây. 

Dấu tích của Di chỉ Cát Đồn còn cho thấy người Việt cổ đã cư trú và sinh sống ở Cát Bà từ rất lâu.  

Đồn cổ Xuân Đám được xây dựng vào năm Minh Mạng thứ 20 (1840), là công trình quân sự bảo vệ vùng biển Cát Bà. Dưới chân và trong lòng Đồn cổ là Di chỉ khảo cổ học bãi Cát Đồn. Đồn cổ Xuân Đám nằm ở phía Đông Bắc xã Xuân Đám, bên cạnh bãi Cát Đồn và được chia làm 2 khu là đồn Thượng và đồn Hạ.

Trong thư tịch ghi là Ninh Hải Bảo, có đồ án hình vuông với chiều dài 80m, rộng 75m, vách trong và vách ngoài đều được xây đá kè thẳng đứng, vách ngoài là tượng đá cao 1,7m, phần dưới chân tường là đất cao 1m so với đường đi hiện tại; vách trong cao 1,1m, tường dày 3,35m. Bốn góc đồn xây pháo đài nhô ra ngoài kích thước của mặt pháo dài dài 14m. 

Đồn Hạ có cấu trúc đồ hình gần như vuông, mỗi bốn mặt tường thành được dựng theo hướng Đông Bắc - Tây Nam. Mặt thành hướng Đông Bắc tiếp giáp với biển, cách mép nước vịnh Cát Đồn, ba mặt còn lại được che chắn bởi những ngọn núi cao, thấp khác nhau khá hiểm trở. Bốn góc thành xây lượn hình quai chảo.

Phía trước và sau của tường thành được kè bằng đá vôi - loại đá có rất sẵn trên đảo Cát Bà. Các phiến đá dùng ken, xếp tường thành có kích thước to nhỏ khác nhau, nhưng nhờ kỹ thuật khéo léo, không có sự tham gia bất kỳ chất kết dính nào mà tòa cổ thành vẫn hiển hiện một cách chắc chắn, kiên cố. 

Sau hàng trăm năm tồn tại, phế tích tường thành vẫn giữ được dáng đứng thẳng tắp, mặt tường phẳng ly. Tòa cổ thành trổ hai cửa, một ở hướng Đông Bắc, cửa kia ở hướng Tây Nam. Nối hai cửa này là một con đường nội bộ nhỏ, đắp bằng đất, trên mặt có trải đá. Đồn Thượng có cấu trúc tương tự đồn Hạ nhưng với quy mô nhỏ bé hơn nhiều.

Đồn Thượng được xây dựng trên sườn đồi, còn đồn Hạ xây dựng trên thung lũng hẹp. Đồn Thượng khác đồn Hạ ở chỗ là chỉ có hai góc thành hướng Đông và hướng Bắc được uốn hình quai chảo, hai góc thành kia được xây "vuông thành sắc cạnh”. Đồn Thượng nằm ở phía sau đồn Hạ, cách đồn Hạ khoảng 120m. 

Đây là 1 trong số nhiều công trình quân sự bảo vệ bờ biển được xây dựng tại các đảo của vương triều Mạc. Triều đình đã điều động quân lính đóng tại các Đồn để canh gác. Tuy nhiên công trình này được sử dụng trong thời gian rất ngắn. Hiện nay những công trình quân sự thời nhà Mạc tại vùng vịnh Hạ Long - Cát Bà chỉ còn 2 đồn cổ là Đồn Ngọc Vừng - Quảng Ninh và Đồn cổ Xuân Đám - Cát Hải.

Đồn cổ Xuân Đám là một chứng tích lịch sử cho thấy rõ sự chú trọng của triều Nguyễn trong việc xây dựng hệ thống các công trình quốc phòng nơi biên giới, hải đảo và những nơi trọng yếu, góp phần quan trọng trong việc bảo vệ chủ quyền biên giới biển đảo nước ta đầu thế kỷ XIX. 

Hiện nay, Đồn cổ Xuân Đám tuy chỉ còn ít dấu tích tường thành phía Đông Nam tại đồn Hạ, nhưng trong lòng Đồn cổ và Di chỉ Cát Đồn vẫn còn được bảo tồn nguyên vẹn dưới lòng đất. Đồn cổ Xuân Đám với Di chỉ Cát Đồn là nơi có giá trị cao về lịch sử, khoa học, nó gắn liền với quá trình hình thành vùng đất, con người Cát Bà nói chung, xã Xuân Đám nói riêng và quá trình xây dựng, bảo vệ chủ quyền lãnh thổ biển đảo của cha ông.

 Lan Phương