Den dype og bratte Måbødalen er resultat av at is og vann har skåret seg ned i slakkere og åpnere dal, som den nåværende Sysendalen ovenfor Vøringsfossen. Rester av denne eldre dalbunnen finnes høyt opp på de bratte dalsidene. Den innerste del av Måbødalen under Vøringsfossen er nyeste trinn i denne prosessen og er i Norge et ekstremtilfelle og nyttig for å studere den geologiske prosessen med elvens og isens vekselvirkning. De tydelige israndavsetningen omkring dalen er også av vitenskapelig interesse. Gården Måbø ligger på en morenerygg midtveis i dalen. Den dype innskjæringen i Måbødalen og innenfor har trolig flyttet vannskillet østover slik at deler av vannet som flyter i Bjoreio tidligere rant ut i Numedalslågen.