地壳均衡说是按照阿基米德原理（轻物质漂浮于液态重物质之上，力求达到均衡的现象），用以解释地壳运动原因的一种假说。1855年，英国大地测量学家J.H.普拉特（J.H.Pratt）和英国天文学家G.B.艾里（G.B.Airy）主张地球的固体地壳漂浮平衡于液态底层之上，但前者认为固体地壳各处密度不同，如隆起的山脉部分密度小、下陷的海盆部分密度大，地形起伏不平，但它和液态底层的界面-均衡补偿面是水平的；后者认为固体地壳各处密度相同，地壳增厚的地区如山脉，与地壳变薄的地区如海盆，不仅表现于其上界的高低起伏，下界呈镜像反映（山脉越高、山根越深），而且其界面是起伏不平的。现代重力测量和地震研究资料表明普拉德和艾利的假设各有可取之处，二者结合可对岩石圈的平衡做出解释。

1749年，法国大地测量学家P.布格（Pierre Bouguer）在南美的秘鲁测量子午线弧长时，发现安第斯山脉的巨大质量产生的引力似乎特别小。随着测量精度的提高，1854年，普拉特分析喜马拉雅山南麓印度大地测量结果，发现实测的垂线偏差值比由可见地形质量算得的数值要小得多。为了解释这种现象，他假设地壳的密度随地形高度的增加而减少，并认为山脉像发酵的面包一样，是由地下物质从某一深度向上膨胀形成的。1855年，艾里推论，像喜马拉雅山这样大的山脉，物质的重量是不能由地壳来支持的，必定从地壳以下的某一深处就开始得到支撑，因此他认为地壳物质就像浮在水中的木块。木块高出水面越多，相应地陷入水中越深。1889年，美国地质学家C.E.达顿（Clarence E.Dutton）第一次提出“地壳均衡”这个词，并做了详细的讨论。20世纪初，美国地质学家J.F.海福德（John Fillmore Hayford）和V.迈内兹（Vening Meinesz）等人进一步完善了普拉特和艾里的假想，形成3种地壳均衡学说。

认为大地水准面以下某一深度处存在一个等压面，又称均衡补偿面。从大地水准面到该面的距离称为补偿深度D，此深度几乎处处相等。地球表面之所以出现高山、平原和海洋，是由于地壳冷凝时不均匀收缩所致。从地面到均衡补偿面之间每一个等截面的柱体的质量相等，也就是高度乘地壳密度ρ为常数。

把地壳视为较轻的均质岩石柱体（名为硅铝层），它漂浮在较重的均质岩浆（名为硅镁层）上，处于平衡状态。根据阿基米德原理可知，山愈高则陷入岩浆愈深形成山根，海愈深则岩浆向上凸出也愈高，形成反山根。这样，较轻的山根补偿山体的质量过剩，较重的反山根补偿海水的质量不足。

假设地壳本身是具有一定强度的弹性板，高低不等的地形质量是加在此弹性板上的负荷，它将弹性板压弯而不破裂，使其陷入岩浆内，一直达到流体静平衡为止。弹性板的弯曲量和负荷的重量成正比。由于压弯后的地壳排开了周围的岩浆，因而产生了均衡补偿。这是对艾里-海伊斯卡宁地壳均衡模型的修正，两者不同之处在于艾里-海斯卡宁地壳均衡模型是把地壳处理成互不联系的孤立柱体，因此是局部性补偿，而在维宁-曼尼兹地壳均衡模型中，由于地壳的弹性弯曲，不可能把地壳分为彼此没有凝聚作用的孤立柱体，因此这是一种区域性补偿。

后有学者对以上模型进行又进行了修正和发展，使之更符合于地球的实际。20世纪60年代以来，从不同的角度对地壳均衡学说做了补充、修正和发展。采用可变的地壳密度和上地幔密度模型，对艾里-海伊斯卡宁均衡模型做了修正，使之更符合地球物理的实际。对均衡补偿模型不做任何规定，只是假设在局部补偿的情况下，均衡补偿的影响是地形和均衡响应函数的褶积，而均衡响应函数是单位地形负载引起地下密度的变化对重力产生的效应，可以根据实测的重力和地形通过频谱分析计算出来。这种理论称为实验均衡理论。

就全球大范围而言，地壳仍趋于静力平衡状态。据统计，全球近90%的地区基本上处于地壳均衡状态。