Dolina Tolminke se razprostira severno od mesta Tolmin, na prehodu visokogorskega sveta Julijskih Alp v predalpski svet Tolminske kotline. Dolina je dolga približno 10 kilometrov in jo tvori gorska reka Tolminka. Slikovita dolina s svojim obodom ločuje Krnsko pogorje od Komne in Spodnjih Bohinjskih gora.
Reka Tolminka privre na dan v kraškem deltastem izviru, pod tolminskimi gorami, Tolminskim Kukom, Rdečim robom in Mahavščkom. Eni izviri se pojavljajo izmed rečnih in ledeniških usedlin, drugi izmed podornih skal in velikih balvanov, ob suši pa usahnejo. Pri lovski koči je manjše zajetje. Na svoji kratki, dobrih deset kilometrov dolgi poti reka vodi skozi ledeniško gorsko dolino, nato pa se globoko zareže v divja korita.
V preteklosti so na njenih pritokih postavili mline, po njej pa plavili les do Tolmina. Okoliški gorski kraški svet je prepreden z brezni in jamami. Najbolj znana sta Pološka jama in jamski sistem Tolminskega Migovca, ki je z več kot 27 kilometri tudi najdaljša slovenska jama. Narava v dolini se nenehno spreminja, na kar opozarjajo številni plazovi. V času prve svetovne vojne je bila dolina Tolminke ena od zaledij avstro-ogrske vojske, zato so bili predvsem ravninski predeli spremenjeni v vojaška naselja.
Betonski in kamniti temelji barakarskega naselja so vidni še danes. Iz istega obdobja je cesta povezava Zatolmin – Polog. V dolini so dobro ohranjeni bunkerji iz medvojnega obdobja, iz obdobja, ko je tu potekala meja med Italijo in Jugoslavijo. Ti nikoli niso služili svojemu namenu. Kot najlepši spomenik iz prve svetovne vojne se visoko nad strugo Tolminke dviga leseno svetišče – spominska cerkev Svetega Duha v Javorci, ki nosi znak evropske kulturne dediščine.
Zgradili so jo avstro-ogrski vojaki leta 1916. Strma in z gozdom poraščena pobočja nad dolino prekinjajo posamezne planine, kjer se še danes v poletnem času pase živina. Tisočletna tradicija gospodarjenja s planinskimi pašniki v Zgornjem Posočju je preživela prav zaradi posebnega odnosa do narave.
Ta še vedno temelji na spoznanju, da je treba naravne vire uporabljati, in ne izrabiti, izkoriščati, a ne izkoristiti, ter jemati in sočasno ohranjati. Sirarsko znanje, ki je skozi stoletja postalo del kulture domačinov, in paša na cvetočih pašnikih se odražata v kakovostnih mlečnih izdelkih. Najbolj znan sir je sir Tolminc.