海沟常呈弧形或直线形展布，长500～4500公里，宽40～120公里，水深多为6～11公里。大多数海沟有不对称的 V字形横剖面。其洋侧坡(也称外壁)较缓，陆侧坡（也称内壁）较陡；沟坡的上部较缓，下部较陡,平均坡度为5°～7°。但汤加海沟有陡达45°的沟坡。
海沟斜坡地形复杂，切割强烈，多见峡谷、台阶、堤坝和洼地等。沟底可被沉积物充填成不宽的平底。沟底的沉积物不厚，大多不超过1公里,有红粘土和硅质沉积，也有来自相邻大陆或岛弧的浊流沉积和滑塌沉积。海沟与洋盆之间，常有宽缓的海底高地，随海沟走向延伸,这种高地高出洋盆底部300～500米,称为外缘隆起。外缘隆起靠海沟一侧坡度较陡，靠洋盆一侧坡度较缓。
海沟是岩石圈板块的汇聚型板块边界（消亡边界），大洋岩石圈板块在此俯冲、消亡。主要分布于环太平洋地区，也见于印度尼西亚之西的印度洋和加勒比海域。在太平洋西部和印度洋，海沟与岛弧平行排列；在太平洋东部，海沟与陆缘火山链相伴随。
海沟有以下特征：
①海沟长一般在500～4500千米，宽40～120千米。地球上最深的马里亚纳海沟深达11,033米。海沟在平面上大多呈弧形向大洋凸出，横剖面呈不对称的V字型，近陆侧陡峻，近洋侧略缓。
②海沟两侧普遍具阶梯状的地貌，地质结构复杂，发育蓝闪石片岩相高压低温变质带。海沟中的沉积物一般较少，主要包括深海、半深海相浊积岩。海沟是大洋地壳与大陆地壳之间的接触过渡带。
③海沟的两面峭壁大多是不对称的"V"字型，沟坡上部较缓，而下部则较陡峭。平均坡度为5度到7度。偶尔也会遇到45度以上的斜坡。
④海沟为重力负异常带，自由空间异常值低达－200 毫伽以下，热流值仅为1HFU左右，低于地壳平均热流。 ⑤沿海沟分布的地震带是地球上最强烈的地震活动带。震源通常自洋侧向陆侧加深，构成自海沟附近向大陆方向倾斜的震源带。
在现代海沟的研究基础上，古海沟的鉴定有3个主要标志：蛇绿岩套；高压低温变质带，以蓝闪石片岩为特征，发育挤压和剪切构造；混杂岩。板块俯冲作用常被用于解释海沟成因。但海沟的形成与俯冲的机理相当复杂，仍有待于深入综合研究。
