Les zones les plus profondes des océans sont de longues et étroites dépressions où une plaque tectonique se courbe et glisse sous une autre. Ces fosses océaniques peuvent dépasser 10 000 mètres de profondeur. La fosse des Mariannes, dans le Pacifique Ouest, détient le record avec la fosse Challenger.

Les fosses océaniques se forment aux limites convergentes des plaques tectoniques et sont souvent bordées d'arcs insulaires volcaniques. L'eau y est froide, obscure et soumise à une pression extrême ; pourtant, des animaux spécialisés – amphipodes, holothuries et communautés microbiennes – y vivent, même aux plus grandes profondeurs. Les sédiments et la matière organique qui s'y accumulent créent des environnements biogéochimiques uniques.

L'exploration des fosses océaniques nécessite des atterrisseurs, des submersibles ou des véhicules autonomes spécialement conçus pour résister à des pressions supérieures à mille atmosphères. L'intérêt scientifique porte notamment sur les limites de la vie, le devenir du carbone dans les profondeurs océaniques et les risques sismiques liés à la subduction. Seule une poignée d'humains ont atteint les points les plus profonds, et une grande partie du système des fosses reste encore inexplorée.

La pression au fond d'une fosse profonde est équivalente à celle d'un gros éléphant en équilibre sur un timbre-poste.