L'esplorazione dei fondali oceanici, iniziata soltanto a partire dagli anni Cinquanta, ha rivelato l'esistenza di "paesaggi" vari e complessi. Procedendo dalla costa agli abissi troviamo la piattaforma continentale, seguita da una scarpata che scende fino alle piane abissali. Queste ultime possono essere percorse da vere e proprie catene montuose (le dorsali oceaniche), corrispondenti alle zone di risalita dei magmi, o costellate di rilievi isolati che emergono a formare singole isole o arcipelaghi. Le piane abissali possono anche essere interrotte da profonde fosse, corrispondenti a grandi fratture litosferiche o a linee di subduzione al margine di due placche contrapposte.

Sui fondali marini avviene in modo continuo la sedimentazione di materiali. Il mare costituisce infatti il “richiamo” naturale di qualsiasi tipo di sedimento, per quanto lunga e tortuosa sia la fase di trasporto. Poiché i due terzi della terra sono coperti dalle acque, i sedimenti presenti sui fondali marini costituiscono il maggiore archivio naturale della storia della Terra. L’indagine dei fondali oceanici permette quindi di documentare gli scenari climatici e ambientali che si sono succeduti nel tempo.