해남 대흥사 북미륵암 마애여래좌상은 두륜산 가련봉의 북서쪽 아래에 있는 북미륵암에 있다. 북미륵암은 가련봉 방면의 골짜기 최상부에 위치하며, 경내에는 마애불과 함께 삼층석탑 2기가 전하고 있어 사찰의 오랜 역사를 가늠할 수 있다. 광배와 대좌를 포함한 마애불의 전체 높이는 420㎝이며, 높이 5.9m의 바위 남동향면에 새겨져 있다. 현재 마애불이 봉안되어 있는 용화전은 바위면 전체를 덮어 조성한 전각이다. 마애불은 4구의 공양보살상에 둘러싸여 연화대좌에 결가부좌하고 있는 모습이다. 불신은 두께 20㎝ 내외의 고부조로 새겼고, 주위를 둘러싼 광배와 보살상은 얕게 부조하였다. 본존 여래좌상은 소발의 머리에 높은 육계를 지니고 있으며, 반개한 눈에 눈동자가 분명하게 새겨져 있다. 불신은 전체적으로 부조가 높아 양감이 풍부하고 신체 윤곽이 비교적 잘 드러나 있다. 대의는 양 어깨를 덮는 방식으로 착용하였는데, 왼쪽 어깨에는 띠로 가사를 묶어 늘어뜨렸다. 가사를 왼쪽 어깨에 고정하여 묶은 불상의 착의법은 경주 남산 용장사곡 석조여래좌상 등 통일신라 8세기 이래 조성된 다수의 불상에서 관찰된다. 이 상에서는 특히 끈 장식의 모습과 겨드랑이 사이로 흘러내린 옷자락의 모습이 유려하게 묘사되었다. 그러나 신체 전면에 드리운 옷주름은 층단식으로 표현되어 있어 다소 도식화된 모습도 보인다. 수인은 오른손을 무릎 위에, 왼손을 배 앞에 두고 있어 항마촉지인과 가까운 모습이다. 다만 오른손의 모습은 손가락을 아래로 뻗은 일반적인 항마촉지인과 달리 손 방향을 좌측으로 약간 틀고 있는 것에 차이가 있다. 본존이 앉아 있는 연화대좌는 앙련과 복련이 맞붙은 연화대좌로서, 연실(蓮實)과 중첩된 꽃잎까지 세밀하게 묘사하였다. 광배는 삼중의 원이 중첩된 두광과 신광이 결합된 거신광이며, 그 주변을 꼬리가 상승하는 모양의 화염문이 둘러싸고 있다. 광배의 상·하·좌·우 네 방향에는 공양보살상이 새겨져 있는데, 이는 이 마애불의 가장 큰 특징이다. 각 보살상은 머리에 보관을 쓰고 장신구와 천의를 착용하였으며, 각각 연화대좌 위에 한쪽 무릎을 꿇고 앉아 있다. 보살상의 천의는 유려한 곡선을 이루며 흩날리는 모양으로 광배의 화염문과 어우러진다. 하단의 공양보살상은 각각 여래를 향하여 공양하고 있는 모습으로, 우측 상은 연꽃을, 좌측 상은 병향로를 들고 있다. 상단의 보살상들은 각각 손을 바깥 방향으로 향하고 있는 모습이다. 해남 대흥사 북미륵암 마애여래좌상은 고부조의 제작 방식, 착의법, 수인의 표현 방식, 광배의 구성 등에서 통일신라 불상 양식의 요소들을 그대로 반영하고 있다. 그러나 다소 도식적인 표현 방식, 변형된 수인의 모습 등에서 통일신라 양식에서의 고려 양식으로의 변화가 감지된다. 이러한 특징으로 인해 제작 시기에 대해서는 고려 전기, 통일신라 후기 등 여러 견해가 제기되었으며, 제작 배경과 도상 특징 등에 대한 논의가 이어지고 있다.