Otwór jaskini dość wysoki (3 m) i szeroki (ok. 2 m) jest rozdzielony na dwie części dużą wantą. Otwiera się on w stropie studni, w której po 6 m zjazdu osiągamy szeroką na 3 m półkę, która obrywa się 13 m głęboką I studnią, zwaną Plecami Murzyna. Na wprost krawędzi półki w przeciwległej ścianie widoczny jest (dostępny bardzo trudną – IV- wspinaczką z dna I Studni) wylot biegnącego w górę komina KKTJ, który po około 10 m rozdwaja się. Lewe odgałęzienie, początkowo łagodnie nachylone i o dnie pokrytym gruzem, przechodzi w pionowy komin o wysokości około 10 m; prawe odgałęzienie biegnie stromo ku górze i po zmianie kierunku o 90° w lewo, kończy się ciasnymi szczelinami na wysokości +24 m od otworu.
Z półki w wejściowej studni zjeżdżamy dalej około13 m przez przewieszony próg, na pokryte rumoszem dno prawie okrągłej w zarysie salki, mającej około 7 m średnicy. Tu jaskinia rozwidla się na trzy ciągi − dwa z nich to niewielkie, szczelinowe odgałęzienia.
Pierwsze to Meander Dudzińskiego, zaczynający się około 10 m nad dnem I Studni, w jej zachodniej części. Jest to kilkumetrowej wysokości szczelina, którą posuwamy się na różnych wysokościach nad jej dnem Po 15 m osiągamy stromą, zasłaną kamieniami pochylnię, przechodzącą w 5 m wysoki prożek. Tu korytarz rozszerza się do 3 m i osiąga 10 m wysokości. Po następnych 6 m korytarz zwęża się, przechodząc w ciasną, zablokowaną kamieniami, niedostępną szczelinę. Drugi ciąg, zwany Meandrem KKTJ, ma wejście w zachodniej części ściany I Studni. Po około 12 m kończy się on niedostępną szczeliną, a jego lewa, 6 m długa odnoga urywa się w stropie II Studni.
Dalsza droga w głąb jaskini wiedzie na wprost w górę przez 4-metrowy próg z zaklinowanych want, a następnie stromą pochylnią pokonywaną zjazdem, która doprowadza nad II Studnię o głębokości 22 m. Trawersując studnię (V) można się dostać do korytarzyka około 20 m długości (nie umieszczony na planie). Zjazdem bez kontaktu ze ścianami osiągamy stromo nachylone, pokryte wantami i rumoszem skalnym dno studni, zwane Salą Deszczu. Ku NE odchodzi w górę wąski, szczelinowaty korytarz, przechodzący w komin zablokowany wantami, którym można się wspiąć około 10 m. Komin przez niewielkie okno łączy się z II Studnią 8 m nad jej dnem.
W Sali Deszczu obniżamy się po rumowisku do najniższego punktu sali. Tu rozpoczyna się 15-metrowej długości, ciasny przekop pomiędzy ścianą a zawaliskiem, który wyprowadza nad około 50 m głęboką, butelkowatego kształtu Studnię Kandydata. Jej dno, pokryte wantami ma rozmiary 15x8 m. W czasie zjazdu Studnią Kandydata mijamy dwa okna. Wyższe z nich (okno 2 − zawieszone ok. 35 m nad dnem studni)), o trapezoidalnym kształcie, możemy osiągnąć wahadłem i wspinaczkowym trawersem. Za oknem znajduje się szczelina, po 10 m w górę i w dół jest zablokowana kamieniami i gruzem. Drugie, trójkątne okno (okno 1) osiągamy po 20 m wspinaczki z dna studni (V, A0). Za oknem wznosi się 15 m wysokości, ślepo kończący się komin, o dnie pokrytym płytkim jeziorkiem średnicy 2 m.
Pod południową ścianą na dnie Studni Kandydata bierze początek Meander Trzech Pytań. Po 5 m dochodzimy nad szczelinową studnię 6 m głęboką, za którą po dalszych 15 m osiągamy 6-metrowy próg. Z progu zjeżdżamy na dno dużej sali o wymiarach 8x5 m i wysokości 29 m, zwanej Marzeniem Prezesa. Dno sali, stromo nachylone ku południowi pokrywają wanty i gruz. W górnej części sali można nawiązać kontakt akustyczny z dnem Studni Kandydata. Z najniższej części sali, wspinając się (VI) poprzez 5-metrowy Próg Młota, osiągamy kilkumetrowy meander, doprowadzający nad dwie niewielkie studzienki − Piaskownice. Zasypane są one piaskiem i rumoszem, a w najbardziej wysuniętej na południe znajduje się najniższy punkt jaskini (-126 m).
Wracamy do Sali Deszczu. Z najniższego jej miejsca wspinamy się 4-metrowym progiem z zaklinowanych want na platformę. Stąd 6-metrowym progiem (III+), w padającym deszczu podziemnym, osiągamy korytarz 3 m szerokości i 6 m wysokości, który po 10 m przechodzi w wąską szczelinę wyprowadzającą nad III Studnię 48 m głębokości − Czarną Basztę. Po 6 m zjazdu osiągamy półkę z luźno zaklinowanych want (niebezpiecznie!), a po dalszych 30 m zjazdu w kontakcie z kruchymi ścianami osiągamy półkę pokrytą kamieniami. 15 m niżej znajduje się pokryte głazami i rumoszem dno studni o wymiarach 10x6 m. W jego północnej części opada ciasny korytarzyk zwany Workiem. Jego koniec stanowi tzw. stare dno na głębokości -86 m.
Jaskinia utworzyła się w wapieniach środkowego triasu, jury i dolnej kredy jednostki Ździarów (seria wierchowa, fałd Czerwonych Wierchów − Grodzicki i Kardaś 1989), wzdłuż tektonicznie rozszerzonych, pionowych powierzchni ciosowych o biegu 176° (wstępna studnia), 141° (Meander Dudzińskiego i Komin KKTJ), 66°-90° (stary ciąg jaskini) oraz 1760 (partie od Studni Kandydata do dna). W jaskini widoczne są tektoniczne kontakty pomiędzy wapieniami triasu środkowego a niżej leżącymi wapieniami jury (na głębokości około 60 m względem otworu) i wapieniami jury oraz wapieniami urgonu na głębokości około 88 m, w których rozwinięte są najgłębsze partie jaskini.
Według J. Grodzickiego (1969, 1970) Jaskinia Marmurowa ma genezę tektoniczną, a dokładniej mówiąc, szczeliny na których się rozwinęła zostały rozwarte w wyniku ruchów odprężeniowo-grawitacyjnych masywu, spowodowanych tworzeniem się w plejstocenie glacjalnej morfologii. Tak otwarte szczeliny stanowiły drogę przepływu dla wód pochodzących z topniejących lodowców, a obecnie − dla wód roztopowych i opadowych. Z. Wójcik (1978) przedstawia podobny pogląd.
W jaskini nie obserwowano występowania nacieków, ściany korytarzy i studni są na ogół gładkie, bez śladów form wirowych. Osady klastyczne stanowi autochtoniczny rumosz skalny i zawaliska (w starym ciągu jaskini). Jedynie w najniższej partii jaskini spotyka się namuliska piaszczyste − dotychczas nie badane.
Światło sięga do dna pierwszej studni. W okresach bezdeszczowych jaskinia jest na ogół sucha, jedynie ze stropu wejściowej studni oraz Sali Deszczu pada silny deszcz podziemny. Nie występują stałe strugi wody, a jedyny stały jej zbiornik znajduje się w najniższej partii jaskini. Przewiewu nie wyczuwa się.
Roślinność zielona występująca bardzo obficie przy otworze i we wstępnej studni (do półki), nie była dotychczas badana. Stanowią ją głównie paprocie, mchy i porosty, a także glony.
Faunę reprezentują głównie nietoperze i owady troglokseniczne. B. W. Wołoszyn (1970) stwierdza występowanie w jaskini nietoperzy Myotis myotis. Piksa (1995), podając wyniki monitoringu nietoperzy w jaskiniach Tatr, wymienia dla Jaskini MarmurowejMyotis mystacinus. Piksa, K. i Wołoszyn, B. W. (2001) wymieniają następujące gatunki nietoperzy:Myotis myotis /Borkhausen/, Myotis bechsteinii, Myotis mystacinus /Leisler/, Myotis brandtii.