Vernegrunnlag: Urørthet. Anbefalt referansevassdrag. Vassdraget er viktige deler av et kontrastrikt landskap nordvest på Varangerhalvøya, med viddekarakter og få vann i indre deler. Elva er kraftig nedskåret i det blokkrike viddelandskapet, med stor rasaktivitet i dalsidene. I dalbunnen har elva dannet fine løpsformer i sedimentene. Vegetasjon, hekkeplass for våtmarksfugl og isavsmeltingsformer i nedre del er viktige deler av naturmangfoldet. Kulturminneverdier. Viktig for reindrift.

I dalbunnen går elva i forgrenet elveløp. (Foto: Per Einar Faugli)

Vassdraget ligger nordvest på Varangerhalvøya i Finnmark. Elva drenerer til Trollfjorden, en østlig fjordarm til Tanafjorden.

Fra det svært karrige, blokkmarkspregete vidde- og fjellplatået lengst øst på Varangerhalvøya skjærer Trollfjordelva (Stuorrajohka) seg ned i en bratt, dyp ravinedal. Ned mot fjorden vider dalbunnen seg ut i en flat elveslette med varierende bredde, med bratte dalsider preget av rasmark. Elveslettene er kledt med tett og frodig bjørkeskog. Vassdraget har få innsjøer. Nederst munner flere sidedaler ut mot fjordområdet.

Berggrunnen domineres av sandstein med betydelig innslag av kvartsitt. Aktiv forvitring sammen med stor rasaktivitet i dalsidene, bidrar til stor materialtransport i elva. I dalene ligger løsavsetninger i form av terrasser og gamle strandlinjer. Elvene har erodert i løsavsetningene, og et velutviklet fluvialt system er dannet. I alt fem større eller mindre dalfører med elver munner ut i fjordområdet. Ved utløpet ligger flere eldre flomløp. Her er det også utviklet fine strandvoller i ulike høyder i takt med landhevningen i forbindelse med isavsmeltingen. Vassdraget har høy geofaglig verdi.

Dalsidene er preget av rasmark og lyngheier. I dalbunnen står frodig, storvokst bjørkeskog med høgstauder i de fuktige delene og med rikelig innslag av rogn og selje. Bjørkeskogen er blant de nordligste i fylket. Langs elva, spesielt i vassdragets nedre parti, finnes fuktdrag med stedvis rikt vierkjerr. Myrene er få og består av små fattigmyrer i nedre del av hoveddalen og i Sørdalen. Ved utløpet ligger flere små tjern og brakkvannsdammer og et rikt strandengparti. I fjellene er det stort innslag av lyngvekster; reinrose er vanlig i rasmarker og på rabbene. Størst botanisk verneverdi har bestandene av svalbardvalmue som vokser på elveører langs Trollfjordelva. Nyserot, med svært begrenset utbredelse i Norge, er karakteristisk. Deltaet ved utløpet har betydning som raste- og hekkeplass for våtmarksfugler.

Ved fjordbunnen er det funnet spor etter bosetning, blant annet tufter, fra steinalderen muligens også fra jernalder. Langs nedre del av elva ligger ulike typer gammetufter, graver og teltboplasser. Lenger innover er det tallrike spor etter samisk ressursutnytting. En gammel postrute gikk mellom Tana og Gulgofjorden gjennom Sørdalen. I dag nyttes nedbørfeltet til reindrift.

Vassdraget er bortimot inngrepsfritt. Området er vanskelig tilgjengelig, men har stor opplevelsesverdi. I Trollfjorden er det noen hytter og fraflyttede bruk som nyttes som feriesteder. Elva er næringsfattig og kald, med dårlige forhold for fisk. Det går noe sjørøye opp i elva. Dalen kan betraktes som urørt. Terrenget i dalen er lett å ta seg fram i.