Những phần sâu nhất của đại dương là những vùng trũng dài và hẹp, nơi một mảng kiến ​​tạo uốn cong và trượt xuống dưới một mảng khác. Những rãnh đại dương này có thể sâu hơn 10.000 mét. Rãnh Mariana ở phía tây Thái Bình Dương giữ kỷ lục với tên gọi Challenger Deep.

Các rãnh đại dương hình thành tại ranh giới hội tụ của các mảng kiến ​​tạo và thường song song với các vòng cung đảo núi lửa. Nước bên trong lạnh, tối và chịu áp suất cực lớn, nhưng các loài động vật chuyên biệt—như giáp xác, hải sâm và các quần thể vi sinh vật—vẫn sinh sống ngay cả ở độ sâu lớn nhất. Trầm tích và chất hữu cơ được dẫn vào các rãnh tạo ra môi trường sinh hóa độc đáo.

Việc khám phá các rãnh đại dương đòi hỏi các thiết bị đổ bộ, tàu lặn hoặc phương tiện tự hành được thiết kế đặc biệt, có khả năng chịu được áp suất lớn hơn một nghìn atm. Sự quan tâm khoa học bao gồm giới hạn của sự sống, số phận của carbon ở đáy đại dương sâu nhất và các mối nguy hiểm địa chấn liên quan đến sự hút chìm. Chỉ một số ít người đã từng đặt chân đến những điểm sâu nhất, và phần lớn hệ thống rãnh đại dương vẫn chưa được lấy mẫu.

Áp suất ở đáy một con hào sâu tương đương với việc một con voi lớn đứng thăng bằng trên một con tem bưu điện.