海洋最深處是狹長的凹陷，由一個板塊彎曲並滑入另一個板塊之下形成。這些海溝的深度可超過10000公尺。西太平洋的馬裡亞納海溝的挑戰者深淵保持著世界紀錄。

海溝形成於板塊匯流邊界，通常與火山島弧平行。海溝內的水體寒冷、黑暗且壓力極大，但一些特殊的動物——例如端足類、海參和微生物群落——即使在最深處也能生存。沉積物和有機物匯入海溝，形成了獨特的生物地球化學環境。

探索海溝需要專門設計的登陸器、潛水器或能夠承受超過一千個大氣壓力壓力的自主航行器。科學研究的興趣點包括生命的極限、深海中碳的歸宿以及與俯衝作用相關的地震災害。只有極少數人類曾抵達最深處，海溝系統的大部分區域仍未被取樣。

深溝底部的壓力相當於一頭​​大象平衡在一張郵票上。