深海沟是海洋板块向大陆板块下方俯冲过程中形成的狭长凹陷地貌，其形成机制与板块构造运动直接相关。全球最深的海沟集中分布于太平洋周边，其中马里亚纳海沟以11034米的深度保持着地球最深处记录。20世纪60年代起，科学家通过地震数据研究其地质特征，发现深海沟既是板块俯冲作用的结果，也是地震活动频繁区域。中国科研团队通过深海钻探和载人深潜技术，持续开展对马里亚纳海沟等典型区域的地质构造与生物环境研究。

深海沟由大洋板块以约30度角向大陆板块下方俯冲形成，俯冲过程中产生的摩擦作用和岩石圈沉降导致海底产生V型凹陷结构。板块边界的应力积累使其成为地震活跃带。该过程同时形成弧前盆地等伴生地质构造，构成完整的沟-弧-盆体系。

1951年英国挑战者Ⅱ号科考船首次确认马里亚纳海沟地理坐标。

。汤加海沟以10882米深度位列全球第二深海沟，其构造活动与大洋中脊扩张存在动力学关联。

深海钻探技术可获取百万年前的海底沉积层数据，为研究板块运动历史提供依据。多波束测深系统能精确测绘海沟三维形态，分辨率可达米级。现代深潜器配备机械臂和采样舱，可开展高清影像记录。