강릉 서대굴은 석회암으로 이루어진 동굴로, 약 250m까지는 탐사되었으나 그 이상은 확인되지 않은 상태이다.

동굴은 세로로 땅 속 깊이 뻗어있으며 주변의 동대굴과 함께 쌍벽을 이루고 있다. 동굴 안에는 작은 공간들이 발달해 있으며 옆면에는 고드름처럼 생긴 종유석과 동굴 바닥에서 돌출되어 올라온 석순, 종유석과 석순이 만나 기둥을 이룬 석주, 그리고 꽃모양의 석화(石花) 등이 둘러싸여 있어 매우 아름답다.

서대굴이 위치하고 있는 산계리지역은 석회암으로 이루어진 동굴들이 모여있는 동굴지대로서 동굴들의 형태가 모두 같다. 강릉 서대굴은 동굴 안이 위험하여 접근하기 어렵기 때문에 사람들에 의한 피해가 없이 잘 보존되어 있다.