Το φαράγγι βρίσκεται μεταξύ του Λίθινου Ακρωτηρίου και του Αγιοφάραγγου, στο νοτιότερο τμήμα των δυτικών Αστερουσίων. Η διαδρομή έχει μήκος περίπου 2 χλμ και η διάσχιση του είναι σχετικά βατή. Το τοπίο με τους λευκούς βράχους, την πυκνή βλάστηση και τα παλιά ασκηταριά κάνει τη διαδρομή μέχρι τον ομώνυμο βοτσαλωτό όρμο ιδιαίτερα γοητευτική. Το λιμανάκι του Μάρτσαλου, που στα λατινικά σημαίνει καλό λιμάνι, υπήρξε σημαντικό ήδη από του Μινωικούς χρόνους.

Τα φαράγγια Μάρτσαλο και Αγιοφάραγγο αναπτύσσονται παράλληλα και η μεταξύ τους περιοχή φιλοξένησε για πολλούς αιώνες ασκητές τα κελιά των οποίων διακρίνονται κατά μήκος της διαδρομής. Ο μικρός ναός της Μαρτσαλιανής Παναγίας που είναι λαξευμένος στο βράχο βρίσκεται στην είσοδο του φαραγγιού.

Η βλάστηση κατά μήκος του φαραγγιού περιλαμβάνει χαρουπιές, αγριελιές, σχίνους, αγρουλίδες, ασπαλάθους, πικροδάφνες, αστιβίδες φρύγανα, ενώ στο μέσο της διαδρομής αναπτύσσεται η συστάδα φοινίκων του Θεόφραστου, του μοναδικού αυτού ενδημικού είδους της Κρήτης.