平行於島弧或沿著大陸邊緣呈斷續延伸的兩壁較陡、狹長的水深大於6000米的深海槽。海溝在平面上大多呈弧形向大洋凸出。海溝曾被視為一個海底地貌單元，自海底擴張說問世以後，則被認為是巖石圈板塊的彙聚型板塊邊界（消亡邊界），是大洋巖石圈板塊俯衝、消亡的場所。主要分佈於環太平洋地區，也見於印尼之西的印度洋和加勒比海域。在太平洋西部和印度洋，海溝與島弧平行排列；在太平洋東部，海溝與陸緣火山鏈相伴隨。海溝與島弧緊密共生構成統一的溝弧系（見溝弧盆系）。多數海溝位於島島弧靠洋一側，也有少數海溝見於島弧陸側的邊緣盆地中，但水深相對較淺。
特征 ①海溝長一般在500～4500公裡，寬40～120公裡。地球上最深的馬裡亞納海溝深達11034米。海溝在平面上大多呈弧形向大洋凸出，橫剖面呈不對稱的V字形，近陸側陡峻，近洋側略緩。
②海溝兩側普遍具階梯狀的地貌，地質結構復雜，主要是逆掩斷層組合。海溝是個擠壓構造帶，與之相應的還有藍閃石片巖相高壓低溫變質帶發育。海溝中的沉積物一般較少，主要包括深海、半深海相濁積巖，成分主要是粉砂、粘土及少量的砂和火山灰。海溝是大洋地殼與大陸地殼之間的接觸過渡帶。
③地球物理特征。海溝為重力負異常帶，自由空間異常值低達-200毫伽以下，與相鄰的島弧帶的重力正異常形成鮮明對照，顯示出海溝地區地殼均衡狀態遭到劇烈破壞（如圖）。
海溝的熱流值僅為1HFU左右，低於地殼平均熱流量。低熱流值可能是由於冷而致密的大洋巖石圈在海溝處下沉俯沖而造成的。
④沿海溝分佈的地震帶是地球上最強烈的地震活動帶。震源通常自洋側向陸側加深，構成自海溝附近向大陸方向傾斜的震源帶（見貝尼奧夫帶）。海溝本身以淺源地震為主。大量的淺源地震發生於海溝陸側坡一帶，其震源機制多數顯示為逆斷層型，反映瞭俯沖板塊與上覆板塊之間的匯聚擠壓作用。在洋側坡和外緣隆起，震源機制多顯示引張作用，可能是由於大洋板塊俯沖下彎，使板塊表層彎曲凸起而處於伸張狀態所致。
古海溝的鑒定 在現代海溝的研究基礎上，古海溝的鑒定有3項主要標志：①蛇綠巖套，在大洋中脊區地幔物質遇水而生成，並隨海底擴張而漂移，遇陸殼受阻，致板塊俯沖而定位於海溝；②高壓低溫變質帶，以藍閃石片巖為特征，發育擠壓和剪切構造；③混雜堆積，是由於古板塊俯沖碰撞而形成的。
成因 由於俯沖作用，大洋板塊與大陸板塊相遇聚斂而使洋底下傾、潛沒，形成海溝。海溝處的負重力異常、低熱流值等特征也有利於俯沖作用的成因解釋。但是海溝地區的應力場顯示出既有擠壓作用，也有引張作用，故海溝的形成與俯沖的機理復雜，有待於深入研究。
參考書目
M.塔爾沃尼等編，郭全智等譯校：《島弧、海溝和弧後盆地》，海洋出版社，北京，1984。（M.Talwani，W.C.Pitman Ⅲ，eds，Island Arcs，Deep Sea Trenches and Back-Arc Basins，American Geophysical Union，Washington，D.C.，1977.）.