Geologia i rzeźba terenu Niemal cała dolina jest zbudowana ze skał krystalicznych, głównie z gnejsów i łupków. Jedynie w rejonie Czerwonych Wierchów i Kasprowego Wierchu występują skały osadowe. W połowie długości dolina zmienia kierunek, spowodowane jest to tym, że odcinek ten znalazł się w strefie największego tatrzańskiego poprzecznego zapadliska strukturalnego, tzw. depresji Goryczkowej. Cała dolina w przedostatnim glacjale była zlodowacona, w ostatnim natomiast występowały w niej tylko nieduże lodowce wypełzające z 11 kotłów lodowcowych na skraj głównego żłobu lodowcowego. Badaniem polodowcowej rzeźby tej doliny zajmowali się polscy uczeni: Janina Mastalerzówna i Mieczysław Klimaszewski.
W zimie z niemal wszystkich jej zboczy schodzą lawiny, niektóre są ogromne.
Wody Spod Gładkiej Przełęczy płynie potok Cicha Woda (Tichý potok), który przepływa przez całą dolinę i w dolnej jej części łączy się z Koprową Wodą (Kôprovský potok), dając początek Białej Liptowskiej (Belá). W górnej części doliny znajdują się dwa niewielkie Tomanowe Stawki (Tomanove plesá).