Morfologia Dolina została wycięta wodami spływającego nią potoku w mezozoicznych wapieniach budujących płaskowyż Słowackiego Raju. Środkowa część doliny, w której jest największe nagromadzenie progów i skalnych przesmyków, nosi nazwę Kamenné vráta. Skalne ściany osiągają tu miejscami wysokość 300 m, a zbliżają się do siebie na odległość niewiele ponad 1 metr. Znajdują się tu dwa wywierzyska oraz liczne wodospady (idąc od dołu): Malé Kaskády, Malý vodopád (wysokość 8,5 m), Veľké Kaskády, Veľký vodopád (wysokość 7 m). W dolinie (w granicach rezerwatu przyrody Sokol - patrz niżej) zidentyfikowano ponad 50 jaskiń. Najwyższy odcinek wąwozu nosi nazwę Róthova roklina – dla uczczenia głównego „odkrywcy” wąwozów Słowackiego Raju dla ruchu turystycznego, Martina Rótha. Informuje o tym niewielka metalowa tablica, przytwierdzona do skały na początku rokliny. Ochrona przyrody Dolina Veľký Sokol znajduje się na terenie Parku Narodowego Słowacki Raj. Cała dolina jest objęta rezerwatem przyrody Sokol.