Znajduje się na południowym zboczu malowniczej góry Demerzhdi. W przeciwieństwie do wielu pasm górskich Krymu składa się nie tylko z wapniaków, ale także z twardych skał. Vapnyak zostaje zdmuchnięty przez wiatr, ale skały pozostają, tworząc niesamowite rzeźby, które wyglądają jak ludzie, zwierzęta, a nawet nieziemskie stworzenia. Wydaje się, że zmieniają swój wygląd w zależności od oświetlenia, a wiatr śpiewa między nimi złowieszcze pieśni.
Istnieją dwa warianty pochodzenia nazwy doliny. Przywódca koczowników postanowił założyć kuźnię na górze, do której woził silnych mężczyzn z wiosek. Od tego czasu po zboczach góry unosi się czarny dym, a nad nim płonął płomień. Zniszczył ogrody i winnice, wysuszył rzeki i jeziora. We wsiach zaczął się głód i zaraza. Wieśniaczka Catherine przyszła do przywódcy, błagając, aby nie niszczyć swojego ludu, aby ugasić ogień w kuźni.
Ale on tylko się zaśmiał i pocałował ją. Dziewczyna odepchnęła złoczyńcę, a on zabił ją, wrzucając sztylet do jej gardła. Góra nie mogła znieść takiego okrucieństwa, płomienie buchały ze szczytu i potoczyły się ogromne głazy, zbocza drżały, a mgła ogarnęła wszystko. Kiedy się rozproszył, ludzie zobaczyli wiele posągów, które wyglądały jak biegający ludzie. Największy filar, wysoki na 25 m, przypominał przywódcę i nosił nazwę „Olbrzym”. W pobliżu znajdował się głaz, który wyglądał jak głowa kobiety, nazwano go „Głowa Katarzyny”.
Druga wersja mówi, że grupy turystów nocujące w dolinie były odwiedzane przez różne wizje, a panikę opanowało wycie wiatru.
Naukowcy uważają, że Dolina Duchów to typowa strefa anomalna, a halucynacje turystów wywołują rośliny - endemity, które rosną tylko tutaj. Dolina stała się miejscem pielgrzymek osób o zdolnościach pozazmysłowych, które przybywają specjalnie po to, by czerpać energię z kamiennych rzeźb.