成羽川の支流、布瀬川上流にあり、吉備高原の台地を磐窟川が浸食した高さ100mに及ぶ石灰岩の断崖絶壁を中心とした渓谷である。
　付近は川上台といわれる標高500m前後の吉備高原地形をなし、特に川上町七地付近の台地は石炭紀に堆積した炭酸カルシウムからなる石灰岩台地となっている。カルスト地形が発達しており、ドリーネやウバーレ、ポールなどが見られる。3億5000万年前から2億8000万年前の石炭紀に堆積した石灰岩の台地を磐窟川が深く浸食し、V字谷の断崖絶壁を形成している。絶壁は高さ100mを越す「継子岳」「白岳」「神楽岳」「打岳」と名付けられた白い岸壁はまさに自然の奇観である。
　また植物学的にも注目される場所で、石灰岩分布域に特有な品種も多く、暖地性、温地性、湿地性、亜寒帯性の植物が見られ、特に亜寒帯性の草は日本における分布の最北限といわれている。一帯の約30ヘクタールが原生林で被われている。
　渓谷の左岸には、チャートといわれる珪酸分の多い緻密で硬い堆積岩が、しゅう曲構造をなして露出し、地質学的にも注目される場所である。
　「打岳」の中腹の海抜250m付近には「ダイヤモンドケーブ」といわれる閉塞型洞窟の鍾乳洞がある。約7万年かかって生長したといわれ、奥行き400m、石灰岩台地の地中を地下水が溶食して、縦穴や横穴を複雑につくり、石柱などの奇岩が多く、石灰分の沈殿による鍾乳石、日本最長といわれる石筍（せきじゅん）などが見られる。鍾乳石の一種で、天井にあらゆる方向に、もやしのように曲がりくねって生長した「ヘリクタイト」や「ヘリグマイト」は珍しいものである。