강릉 동대굴은 석회암으로 이루어진 동굴로, 총 길이는 210m에 달한다.

동굴은 세로로 땅 속 깊이 뻗어있으며 주변의 서대굴과 함께 쌍벽을 이루고 있다. 동굴 안에는 4개의 넓은 공간과 폭포가 있다. 동굴 벽은 암갈색·청백색·은회색으로 병풍처럼 둘러져 있고, 고드름처럼 생긴 종유석과 동굴바닥에서 돌출되어 올라온 석순, 그리고 꽃처럼 생긴 석화(石花) 등이 있다.

강릉 동대굴이 위치하는 산계리지역은 석회암으로 이루어진 동굴들이 모여있는 동굴지대로서 동굴들의 형태가 모두 같다. 이 동굴들은 석회암지대가 빗물이나 지하수의 영향으로 특수한 지형을 이루는 카르스트지형과 밀접한 관계를 갖고 있어 카르스트지형과 동굴의 형성 연구에 좋은 대상이 되고 있다.