撞击侵蚀，但没有明显交织的坑壁，从地球上以50–90°的视角看，陨坑外壁坡度约为1.5°。

由于月球的轨道与黄道只倾斜5°，因而，该陨坑内部处于永久黑暗中，但环坑口的壁峰却几乎持续处于阳光的照射中，暴露在太阳下的时间约占总个月球轨道周期的80-90%。持续照亮的山脉又被称为永昼峰，该称谓自二十世纪以来就已存在。

日本月亮女神号探测器曾利用坑壁反光，对坑内阴影区进行过成像。该陨坑内部由一圈均匀的，坡度为30°的内侧壁和直径6.6公里的坑底所组成，分布有少量直径不超过数百米的小陨坑。

坑底覆盖了一层厚约300-400米凹凸起伏的丘状结构，中央峰高度约为200米。永久的黑暗使南极地区陨坑的坑底温度持久恒定在100K以下。就沙克尔顿陨石坑而言，其测得的平均温度约为90K，而坑底则低达88K。

在此条件下，估计任何水冰的损耗率将只有10-10米/秒。所有伴随撞击的彗星一道抵达此处的水分子都将被冻结在坑底表层或之下。月球探勘者探测器测量的数据显示，该陨坑内氢的含量远高于月表一般水平，这表明可能存在着水冰，然而，该陨坑坑底的反照率显示与月球背面一致，这表明坑底并没有暴露的表面冰。

从地球上看，该陨坑地处月球南侧边沿，观测较为困难。直到轨道航天器出现以前，还未曾测绘过月球极区及背面详细的地图。沙克尔顿陨石坑完全坐落在一座浩瀚的，太阳系内已知最大的撞击坑之一-南极-艾特肯盆地内。

该盆地深达12公里以上，对它的探测将可能会提供有关月球内部的有用信息。月球探勘者探测器上的中子光谱仪在月球南北二极附近，包括沙克尔顿陨石坑中检测到了高浓度的氢。在1999年7月该任务结束时，探测器撞击在舒梅克环形山附近，希望通过地球上的望远镜检测到撞击所散发出尘埃中的水分子。

但在此次撞击中并未有检测到任何水分子，这可能表明，氢并非以水合物的形式存在，或撞击地点并没有冰；抑或，可能撞击深度不够，没有凿破表岩屑层释放出一定量的水分子。从地球上的雷达及卫星所拍摄的该陨坑边缘的图像看，其外观相对完整，极像一座尚未受到后续撞击侵蚀的年轻陨石坑。

这可能意味着它的内侧壁较为陡峭，这将对登月的无人探测器行访带来不便。此外，有可能该陨坑自形成来，坑底还没有聚集到足够量的挥发物。但它周边的陨石坑地质龄都已相当长，