Bên trong hang có vô số thạch nhũ với muôn vàn kiểu dáng khác nhau. Đi khoảng 800m, hang chia làm đôi thành một hang cụt và hang thông thiên. Hang cụt có chiều dài khoảng 700m, cuối hang là một hệ thống thạch nhũ tuyệt đẹp. Ở cuối hang thông thiên có một lối ra ngoài nhưng phải đi qua con suối sâu khoảng 1m.

Sau hơn 2 tiếng đồng hồ khám phá, dự đoán hang động có chiều dài hơn 1.500m, nhiều đoạn phải cúi sấp người mới đi qua được.

Tiếp tục, ở phía tây dãy Thung Khiển, đoàn còn phát hiện một hang động với chiều dài khoảng 1.600m, có rất nhiều dơi sống bên trong. Sau khi đi hết hang dơi, còn có một lối đi bị một con suối chặn lại. Anh Nguyễn Sĩ Độ, đội phó Đội quản lý bảo vệ rừng phòng hộ Tân Kỳ, đi cùng cho biết đã có người lặn qua con suối này và phát hiện một hang động rất lớn, rất nhiều thạch nhũ lớn bên trong.