Das Sossusvlei ist eine von Namibsand-Dünen umschlossene beige Salz-Ton-Pfanne („Vlei”) in der Namib-Wüste, die nur in sehr seltenen guten Regenjahren Wasser führt. Dann bildet sich sogar für kurze Zeit ein wenige Zentimeter tiefer See am Ende des Vlei. „Sossus” bedeutet „blinder Fluss” in der Sprache der Nama. Die umgebenden orangefarbenen Dünen sind mit über 300 Metern die höchsten der Welt und bieten, wenn man den Kamm entlang auf ihnen hinaufsteigt, einen atemberaubenden Ausblick.
Entstanden ist das Vlei durch Versanden des Tsauchab, der ursprünglich bis nur circa 50 km entferntten Atlantik floss. Die daneben liegenden und jeweils durch eine Düne vom Wasser abgeschnittenen Dead Vlei und Hiddenvlei spiegeln diese Entwicklung noch bis heute wieder. Dort stehen abgestorbene Bäume, die aufgrund des trockenen Klimas nur sehr langsam verfallen. In der Nähe des Parkeingangs befindet sich der Sesriem Cañon, der sich über einen Kilometer in den Kies gegraben hat.