Травертиновая балка является специфическим по происхождению геолого-геоморфологическим памятником природы. Она расположена на левом борту долины руч. Медведки, в Русском лесу, у западной окраины Ставрополя вблизи Ботанического сада. Начало ручью, формирующему балку, дает родник, бьющий из подножья обрыва, сложенного водоносным горизонтом ракушечников и песков миоцена. Родниковая вода имеет высокую жесткость, и из нее выпадает осадок углекислого кальция — арагонит, образующий светло-серый пористый известковый туф - травертин. За тысячи лет выпадения осадка по всему днищу балки длиной около отложился пласт травертинов мощностью до 8 м. В виде языка шириной 50 м он пологими ступенями спускается к руслу ручья Медведки, образуя над ним пятиметровый обрыв. Внутри тела травертинов подземные воды выработали карстовые полости – небольшие колодцы, ниши, пещеры с натеками сталактитов и сталагмитов. Их отверстия выходят на поверхность в конечном обрыве травертинов в обрамлении падающих струй ручья.

Травертины наполнены окаменевшими остатками растений и животных и представляют собой палеогеографическую летопись истории Ставропольской горы и покрывающего ее леса. В нижних слоях травертина найдены остатки рогов оленя и других животных, ныне истребленных возле города человеком. Дно и устье балки покрывают заросли водолюбивых растений — подбела, хвоща, борщевика и папоротника-листовика.