E' costituita da una cavità prevalentemente orizzontale, estesa per circa 1400 m, che rappresenta un ambiente di grande interesse speleologico per la presenza di un complesso sistema di meandri e gallerie, un tempo completamente invasi dall'acqua; il ramo superiore fossile é ormai asciutto, mentre in quello inferiore scorre ancora il corso d'acqua proveniente dal Biviere. La cavità termina in uno stretto sifone, non percorribile dall'uomo, che il torrente attraversa per riemergere a valle dell'ingresso della grotta, dando origine alla risorgenza.
La grotta è caratterizzata da splendide concrezioni, come cortine, stalattiti, infiorescenze parietali, pisoliti (perle di grotta).
L'elevato valore naturalistico della grotta di Santa Ninfa è legato inoltre alla presenza di una interessante fauna cavernicola, adattata a vivere in assenza di luce e in ambienti con elevato tasso di umidità.