Водопадная долина располагается в юго-западной части полуострова Абрау на территории Анапского района Краснодарского края. Она врезана в склоны хребта Навагир (Северо-Западный Кавказ). Устье долины открывается к Черному морю в двух километрах к юго-востоку от мыса Большой Утриш.
Границами долины являются гребни хребта Навагир на отрезке между отметками 485,2 м и 531,6 м (г. Кобыла) и его отрогов, уходящих от этих отметок к морю.
В выделенных пределах памятник природы имеет площадь 4 км2.
Река, протекающая по долине, называется Жемчужной. Она достигает 3 км в длину. Периодически пересыхает. По измерениям, проведенным 17 ноября, ее скорость равнялась 0,8 м/сек., расход 0,01 куб.м/сек. В устьевой части река тремя - четырьмя струями срывается с водопадного уступа высотой 5,2 м прямо на галечниковый пляж.
Долина врезана в палеогеновые и меловые отложения. Ее дно и нижняя часть склонов сложены известковыми и глинистыми аргиллитами и прослоями доломитов датского яруса верхнего мела. Выше по склонам, особенно в верхней по течению, разветвленной части долины, преобладают отложения палеоцена (свита Цице), представленные известковистыми аргиллитами с прослоями песчаников.
Устьевая часть долины пересекается вкрест плоскостью сейсмосрыва, с зоной которого связаны образование уступа описанного выше водопада и явление расседания в толще флиша прибрежной зоны. Здесь, в левом борту щели Водопадной, при расседании блоков пород образовалась котловина, которая вытянута вдоль берега моря примерно на 300 м и отделена от него блоком пород высотой около 25 м, при ширине до 30-35 м. Глубина котловины 10-15 м, ширина по верху 40-50 м.
В зоне падения потоков водопада обильно произрастает виноград лесной, плетями спускающийся на береговой уступ. По руслу р. Жемчужной произрастают ива, ильм, ясень, клены полевой и остролистный, тополь белый, каркас. Все древесные породы обильно перевиты лианами - ломоносом, виноградом, плющом обыкновенным, ожиной. Склоны реки обрывистые, крутые, открытые. На них произрастают редкие краснокнижные виды: касатик низкий, колокольчик Комарова, вероника нителистная, оносма многолистная, катран коктебельский, достигающие высокой численности. Так, редкого эндемичного вида катрана коктебельского на склоне произрастает 19 особей. Прилегающие к Водопадной щели склоны покрыты чистыми можжевеловыми и фисташково-можжевеловыми редколесьями, выше пушистодубово-грабинниковыми сообществами с примесью ясеня и фисташки туполистной. На положительных элементах рельефа среди можжевельников выделяются нагорно-ксерофитные группировки, где обильно представлены петрофитные кальцефильные средиземноморские виды. В приустьевой части долины значительно примешивается можжевельник высокий, красный, реже вонючий. У клифа имеют место чистые можжевеловые насаждения с примесью фисташки. В более высокой, пригребневой части бассейна (г. Кобыла) отмечена сосна Коха - дубово-сосновые насаждения.
В ботаническом отношении наиболее интересны литоральные сообщества в месте падения водопада, где на песчаном субстрате произрастает синеголовник приморский, мачок желтый (краснокнижные виды), катран понтийский и другие растения. По обследованию в мае 2005 г. мачок желтый уже был практически уничтожен, синеголовника отмечено только 13 особей, катрана понтийского - 433 особи. На клифе зарегистрированы редкие виды: катран коктебельский, оносма многолистная (краснокнижные виды), псеффелюс подбеленный, железница эвксинская.
Тип ландшафта: низкогорный эрозионно-денудационный со смешанно-дубовыми и сосновыми лесами и можжевеловым редколесьем с ксерофильными кустарниками на перегнойно-карбонатных почвах (Мищенко, 2000)
Значение: экологическое, научное, эстетическое, эколого-просветительское, рекреационное.
Рекомендуемый режим охраны: не проводить хозяйственных работ, нарушающих естественное состояние ландшафтов, не использовать памятник природы для разбивки лагерей и установки палаток, не устраивать свалок мусора (в настоящее время такая свалка мусора имеется), провести уборку территории.
Допустимые виды использования: научная и научно-просветительская работа, экскурсии.