奈曽渓谷は鳥海山の６合目付近から北側に伸びる深さ約３００ｍ～５００ｍ、幅約５００ｍ～１０００ｍの渓谷です。展望台の真下は深さ３３７ｍのＶ字の形をしています。ここに東京タワーを持ってくると目の先にちょうど先端が見える感じになります。

谷底を流れる川は奈曽川です。気の遠くなるような長い時間をかけて渓谷を削って谷が深くなり、その角度は５０度を超えると言われています。なぜここだけが選択的に削られているのかははっきりわかっていません。

鳥海山はおよそ６０万年前からでき始めましたが、数えきれないほど（何千回も）噴火が起きています。奈曽渓谷は鳥海山を深くえぐっているので、渓谷の壁に噴火した溶岩が何重にも重なっていることがよくわかります。まるでおかしのミルクレープですね。

渓谷の下部の方は４０万年前から４５万年前に噴火した溶岩で、鳥海山でも古いものです。谷の上部の方は１０万年くらいの溶岩です。