เขาสอยดาว อยู่ในเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าเขาสอยดาว น้ำตกอยู่ห่างจากที่ทำการประมาณ 4 กิโลเมตร มี 16 ชั้น บริเวณธารน้ำตกมีผีเสื้อจำนวนมากเหมาะสำหรับการดูผีเสื้อและศึกษาพรรณไม้ ซึ่งพื้นที่เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าเขาสอยดาวนั้นมีสภาพป่าดงดิบที่สมบูรณ์ สภาพภูมิประเทศเป็นภูเขาสลับซับซ้อน โดยมียอดเขาสูง 2 ยอด คือ ยอดสอยดาวเหนือและสอยดาวใต้ ความสูงของยอดสูงสุดคือ ยอดสอยดาวใต้ อยู่ที่ประมาณ 1,675 เมตรจากระดับน้ำทะเล สภาพป่าอันอุดมสมบูรณ์เป็นต้นกำเนิดของธารน้ำหลายสาย ไหลตกลงมาเป็นน้ำตกเขาสอยดาวขนาดใหญ่ ท่ามกลางป่าลึกที่ยังคงความเป็นธรรมชาติ นักท่องเที่ยวจะต้องเดินเท้าเข้าไปชม ตลอดเส้นทางเดินชมน้ำตกมีทั้งความงามและความตื่นเต้นท้าทาย เช่น ชั้นน้ำตกที่ต้องปีนผาไปตามรากไทรสูงราว 20 เมตร กระทั่งถึงน้ำตกชั้นบนสุดซึ่งมีขนาดสูงใหญ่ งดงามยิ่ง นักท่องเที่ยวสามารถเดินขึ้นน้ำตกได้ถึงชั้นที่ 9 ระยะทาง 2.5 กิโลเมตร ใช้เวลาเดินขึ้นเกือบ 2 ชั่วโมง ส่วนชั้นที่ 10–16 ต้องมีเจ้าหน้าที่นำทาง ใช้เวลาเดินอีก 1 ชั่วโมง บริเวณน้ำตกมีบ้านพักรับรองบริการนักท่องเที่ยว

        นอกจากนี้ที่เขตรักษาพันธ์สัตว์ป่าน้ำตกเขาสอยดาว ยังมี เส้นทางเดินศึกษาธรรมชาติ ชื่อเส้น “ลีลาไทร” เริ่มจากที่ทำการเขตรักษาพันธุ์น้ำตกเขาสอยดาว ระหว่างเส้นทางจะพบพูพอน ไลเคน ไทร ยางแดง โป่งธรรมชาติ แต่ละเส้นทางจะมีคำบรรยายเขียนไว้ ใช้เวลาเดินประมาณ 2 ชั่วโมง ระยะทาง 2 กิโลเมตร