W korycie Starorobociańskiego Potoku występują liczne progi skalne, a jego spadek w niektórych miejscach przekracza 50%. W niektórych miejscach potok gubi wodę w piargach. Dopływy ze żlebów wypływają ze źródeł szczelinowych i mają spadek do 50%. W ich korytach występują liczne progi skalne i załamania. Bogatsze w wodę są dopływy lewostronne z północnej grani Kończystego Wierchu. Prawostronne dopływy z Ornaku powstają w źródłach rumoszowych lub skalnych o charakterze wędrującym. Przy polanie Iwanówka i poniżej Starorobociański Potok zasilany jest przez liczne wypływy morenowe. W dolnym biegu potoku w lesie znajduje się kilka starorzeczy, świadczących o tym, że potok często zmieniał swój bieg.
Powierzchnia zlewni wynosi 8,788 km², długość potoku 3,92 km, a średni spadek 10,6%. Koryto na całej długości wyżłobione zostało w materiale naniesionym przez potok. Szerokość koryta nie przekracza kilku m, a średni przepływ u ujścia wynosi około 150 l/sek w okresie letnim.
Jest jednym z głównych dopływów Chochołowskiego Potoku. Uchodzi do niego na wysokości ok. 1040 m n.p.m., ok. 250 m powyżej Wyżniej Bramy Chochołowskiej.