长期以来，由于技术水平的限制，人们对大海的深处知之甚少，总以为大海的底部是平坦的，后来人们才发现海洋的底部与大陆一样，有宽广的海底”平原“和”高原“，也有纵横相交的海底山脉，甚至还有深达万米的海沟。
海沟被称为”倒过来的山脉“，是海洋底部最深的地方，它是一种地质形态构造。深海沟大多位于大洋的边缘，是大陆与海洋过渡的最外边的一种地质构造单元，它具有特殊的形状（代表大陆、大洋两种不同地壳的接缝）和极大的深度（约为6000米~10000米），比一般洋底要深3000米~5000米。
近年来，科学家们对海沟地形做了大量勘测。他们对大量勘测结果进行分析后发现：世界大洋中深度超过7000米的海沟有19条分布在太平洋，只有4条分布在其他的海洋中。
世界最著名的一些海沟，如日本海沟，马里亚纳海沟、菲律宾海沟和汤加海沟等就位于太平洋西部边缘岛屿外侧。这些海沟的横截面均呈“V"形，由于松散物的堆积，海沟最深处或海沟底部总有一段平坦的地形。可能由于海沟运动缓慢，这种海沟平底又并不是完全水平的，而是稍微向岛弧方向倾斜。
从阿拉斯加沿岸起有一连串的岛弧山脉直达新西兰海沟，这些岛弧的结构并不单一，大陆一侧的内弧多为火山弧，而位于大洋一侧的外弧则多为非火山弧。
这些神秘的海沟是怎样形成的呢？
大量的历史资料表明，海沟众多的太平洋地震带位于太平洋边缘地区。1876年1月，伴随着斐济-克马德克群岛间海沟的8级强震，这里发生了大规模的地面变形、断裂和崩塌等现象。1891年10月，日本横滨的地面裂开了一条长达160千米的裂缝。1899年，阿拉斯加大地震使许多岩地离开原位置10~15米，它还使岸边森林也陷入海中。
随着20世纪60年代地震学的发展，一些人开始从地震机理入手研究海沟形成的原因。地幔下面温度高的部分发生热膨胀后就会产生热对流，形成地球内部的物质对流，就像锅中经过反复加热的水会发生膨胀，水的体积增加，密度变小变轻，锅底较热的部分上升，相反表面上的冷水就会下降。于是，科学家们推测：海沟形成的原理也与此相似。
后来，科学家们据此模拟了海沟的形成过程：大洋中央海岭顶部异常大的地热流，在张力的作用下，与从海岭下方上升的地幔热对流，为地震提供能量来源，就是这种对流和地幔上升的张力，造成了大洋海岭中央部位的裂谷带和断裂带。到达大洋边缘部位的地幔流与大陆相碰撞，然后就在那里沉潜。地壳被下降的地幔流带动而发生凹陷，于是在大陆边缘部位就产生了像深海沟那样的凹地。
但是，让科学家们感到棘手的是，地幔对流说看似简单，实则不然。至今他们仍不能证实大规模的地幔对流的存在；即使存在，也无法证实它能在地壳之下沿着大洋底部横向流动。科学家们仍在努力探索着，以期早日破译海沟的秘密。
