Находится на севере Якутии в 9,5 километрах к юго-востоку от поселка Батагай Верхоянского района у подножия горы Киргиллях в пойме одноименной реки.
Провал представляет собой глубокий термокарстовый котлован в вечной мерзлоте.
Максимальная ширина составляет 800 метров, а длина доходит до 1,5 километров. Средняя глубина котлована составляет 60 метров, а местами достигает 100 метров.
Батагайский разлом является одним из самых больших в мире. Его размеры более, чем в 3 раза превышают подобные провалы в Канаде и других местах Сибири.
Отвесные стенки разлома состоят преимущественно из ископаемого льда, что позволяет ученым именно здесь проводить изучение вечной мерзлоты. Ученые якутского института мерзлотоведения высказали версию, что возраст слоев льда в разломе может достигать миллиона лет, что вдвое старше древних льдов Антарктиды.
К тому же эта местность необычайно богата палеонтологическими находками. Здесь в 2009 году местными жителями были обнаружены туша голоценовой лошади возрастом 4400 лет и мумия детеныша бизона, абсолютный возраст которого составил 8200 лет. Учеными были открыты два слоя почвы, где сохранились останки растительности, образцы, найденные в самом нижнем горизонте, датируются 200 тысячами лет.
В 2011 году здесь был организован научно-исследовательский стационар Научно-исследовательского института прикладной экологии севера СВФУ, где ежегодно проводятся комплексные палеонтологические исследования. Специалистами института изучаются палеопочвы, ископаемая растительность, собрана богатая коллекция костей мамонта, пещерного льва, ленской лошади, бизона и других животных ледникового периода