岩石圈和软流圈这些术语最初是由美国地质学家J.巴雷尔（J.Barrell）于1914年引进到地质学上的。

海底岩石圈在结构、组成和厚度上与大陆岩石圈有明显的差异。海底岩石圈的海洋地壳缺少大陆地壳具有的花岗岩层，厚度比大陆岩石圈小得多，最厚也只有70千米，而大陆可达150千米厚。地震波在地球内部传播速度的差异反映出物质的不同状态，因此，根据强度和变形方式的不同，将地球地核之上的地壳和地幔区域分为岩石圈，软流圈和中圈。由地表深延至古登堡面确定的地幔中的低速层（带），包括地壳和约100千米厚的上地幔顶部是大多数地震发生的地方。低速带深度为50～200千米，有更大的韧性或塑性，而称之为软流圈。澳大利亚悉尼大学的K.E.布伦（Keith Edward Bullen，1906～1976）1967年提出A模型，将地球分成地壳、地幔和地核三个同心圈层，其中地幔又分成上地幔、下地幔；地核分成外核、过渡层和内核。通过在海底上地幔进行的地震、地电和地磁等地球物理观测，在海底60～70千米左右横波速度开始急剧减慢，较之其上部的50千米处的减小近90%、从70～90千米深处电阻开始减小，表明地幔中存在低速层。上述地震速度和电阻减小的深度之上的属岩石圈，之下面的低速层为软流圈。岩石圈具有刚性，而软流圈则具有塑性。上地幔出现横波低速层的原因，可能是由于地幔物质的温度高或者是岩石部分熔融或上地幔响应深度上的地幔物质部分熔融所致。

洋底岩石圈由上地幔和地壳组成。地壳由硅铝层和硅镁层组成。海底岩石圈下部，根据地震纵波速度及岩石分析，推测和鉴定出上地幔主要有超镁铁岩-二辉橄榄石、方辉橄榄石、斜长橄榄石、蛇纹岩等。二辉橄榄岩由橄榄石（50%～80%）、斜方辉石（10%～40%）及单斜辉石（5%～25%）组成；方辉橄榄岩主要由橄榄石（60%～90%）及斜方辉石（10%～30%）组成，少量含量单斜辉石（0%～5%）、尖晶石（0%～3%）；斜长橄榄岩＞2%的橄榄石主要发现在初始大洋裂谷红海，成熟洋中脊大西洋洋中脊，印度洋洋中脊的裂谷和断裂带，被动大陆边缘及主动大陆边缘大西洋伊比利亚边缘，西太平洋边缘马里亚纳海沟，汤加海沟等地区；岩石圈上部，即洋壳基底岩石主要有玄武岩，见到有两种主要玄武岩系列：拉斑玄武岩（或钙碱性玄武岩）和碱性玄武岩系列。拉斑玄武岩二氧化硅饱和，为洋底主要玄武岩。碱性玄武岩系列包括那些二氧化硅不饱和的玄武岩，主要分布在许多大洋岛屿区域。岩石圈上部的岩石玄武岩和辉长岩的矿物有铁镁矿物-橄榄石，辉石（普通辉石，紫苏辉石），角闪石（普通角闪石）；长石-斜长石系列（钠长石，钙长石）；氧化物-尖晶石，磁铁矿；二氧化硅矿物-石英等。大西洋洋中脊钻孔显示，洋底岩石圈下部的岩石有：蛇纹石占90%～95%、其余的5%～10%为斜方辉石、尖晶石碎片。

地球岩石圈被一些构造活动带分割成若干个不连续的板状块体，叫作岩石圈板块，习惯上简称板块。每个板块的厚度为50～150千米不等，面积也各不相同，而有人将板块按大小分为大、中、小板块或分为巨板块、板块、亚板块和微板块等，法国地质学家X.勒皮雄（Xavier Le Pichon，1937～ ）于1968年将全球岩石圈划分成欧亚板块、太平洋板块、印度洋板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块等六个板块，其中太平洋和印度洋板块全由洋底构成。洋底岩石圈板块具有双层结构，下部由上地幔上部组成，其成分相当于橄榄岩，上部为莫霍面以上的地壳，主要由玄武岩组成，与大陆不同，缺少花岗岩层。

一般认为大洋岩石圈形成于洋中脊轴裂谷，随远离裂谷带，年龄增大，地幔物质的冷却与结晶使岩石圈逐渐增厚。根据岩石圈年龄-厚度相关性的分析，关于岩石圈演化有两种不同的模式：一是英国地球物理学家D.麦克肯泽（D.Mckenzie，1942～ ）于1969年提出的“冷却收缩模式”，二是美国地球物理学家R.L.帕克（Robert Ladislav Parker）和D.W.奥尔登堡（Douglas W.Oldenburg）与吉井（T.Yoshii）于1973年提出的成长模式。冷却收缩模式：假定在通常条件下岩石圈和软流圈的界面都位于距海面相同的深度（如75千米），在该深度界面上温度也恒定，大致为1300℃左右。随着时间的推移，岩石圈自表面逐渐冷却，等温面下降，导致岩石圈物质逐渐收缩。因为假定条件中的底面深度一定，海底表面逐渐下降而表现为海底的深度逐渐增大。成长模式：假设岩石圈和软流圈的界面设定为等于上地幔物质熔融温度的等温面。在大洋中脊，整个温度很高，熔融温度的等温面非常靠近海底，随着时间推移，远离中脊轴的岩石圈因热量垂直向上传导而自海底逸散，等温面逐渐下降，在岩石圈底面，软流圈内熔融物质的一部分因凝固而附着在岩石圈下部，增厚岩石圈。