Рельеф дна Мирового океана исследован еще далеко не достаточно. Исследование его затрудняется сложностью измерений больших глубин. Первые измерения глубин, производимые с помощью лота, не позволяли получить достоверных сведений о глубинах Океана.
Каждое измерение глубины Океана лотом с отделяющимся (остающимся на дне) грузом требовало не менее двух часов. Производить часто такие измерения было невозможно. В результате редких (сравнительно далеко отстоящих друг от друга) измерений глубин создавалось ложное представление о рельефе дна Океана как об очень однообразном (рис. 74).
Точное и быстрое измерение больших глубин стало возможным благодаря применению эхолота, появившегося в годы первой мировой войны. С изобретением ультразвукового эхолота, специального самописца (эхографа), а также с применением сейсмического и гравиметрического методов изучение дна Океана значительно подвинулось. Многочисленные определения глубин показали, что рельеф океанского дна не многим уступает по сложности рельефу суши. Были обнаружены горные хребты, одиночные высокие горы (обычно вулканы), возвышенные плато, каньоны и длинные, узкие желоба с глубинами более 10—11 км.
На гипсографической кривой, показывающей, как распределяется площадь дна Мирового океана между различными ступенями глубин, видны четыре крупных участка: материковая отмель (от 0 до 200 м), материковый склон (200—2430 м), ложе Океана (2430—6000 м), глубоководные желоба (более 6000 м). Эти участки гипсографической кривой отождествляют с наиболее крупными элементами рельефа дна Океана. В настоящее время в рельефе океанского дна выделяются: а) подводная окраина материков, б) переходная зона от материков к ложу Океана, в) ложе Океана.

Подводная окраина материков — мелководная часть Океана с глубинами от 0 до 400—500 м (а иногда и более). Она включает в себя материковую отмель, но не везде совпадает с ее границами. Это затопленная суша со следами рельефа, сформировавшегося под водой (речные долины, ледниковые формы и т. п.), а также со следами древних береговых линий. Воздействие волн и неоднократная смена подводных и надводных условий привели к выравниванию рельефа верхней части рассматриваемой зоны.
Зона, переходная от материка к ложу Океана, далеко не всегда представляет собой хорошо выраженный материковый склон, сравнительно крутой (4—7°) и узкий. Рельеф ее очень сложен и может состоять из возвышенностей и разделяющих их плоскодонных впадин или из сочетания окраинных морей, островных дуг и глубоководных желобов. Материковый склон часто расчленен (особенно до глубины 2000 м) глубокими, ветвящимися ущельями — каньонами. Подводные каньоны обнаружены во всех океанах и больших средиземных морях и не всегда являются продолжением надводных долин. Происхождение каньонов ученые объясняют различно: тектоническими процессами, размывающей деятельностью рек, действием так называемых мутьевых (суспензионных) потоков — потоков воды в Океане, перегруженных взвешенными частицами. Возникновение мутьевых потоков может быть связано с оползнями на материковом склоне, вызванными землетрясениями.
Ложе Океана также имеет сложный рельеф. Наиболее интересной формой рельефа ложа являются подводные хребты, протягивающиеся на огромные расстояния и образующие единую систему. Подводные хребты еще мало изучены, однако установлено, что в центральной части Атлантического хребта находятся сбросовые долины (рифтовые долины) глубиной до 1000 м и шириной 10—30 км. Сложный тектонический рельеф имеют и другие известные подводные хребты. На них широко распространены формы вулканического рельефа, отдельные части хребтов представляют собой слившиеся основаниями вулканические массивы. К океанским подводным хребтам приурочены очаги землетрясений.
Система свежего незавершенного разлома, с которой связаны подводные хребты, пересекает весь Океан, общая длина ее превосходит 72 000 км. Вопрос о происхождении, подводных хребтов относится к числу еще не решенных вопросов.
Между подводными хребтами простираются обширные глубоководные (более 4000 м) котловины. Рельеф дна котловин только в наиболее глубоких частях выровнен отложениями. В основном же поверхность дна котловин мелкохолмистая, волнистая. На дне котловин обнаружены изолированные подводные поднятия — «гайо», отличающиеся крутым» склонами и плоскими вершинами, лежащими на глубине 1000—2000 м.. Плоские вершины поднятий, а также присутствие на них окатанных галечников и мелководных отложений позволяют сделать вывод о том, что эти поднятия испытали влияния волн, не воздействующих на них при современном их положении. Предполагают, что гайо образовались в разное время (меловое, третичное, четвертичное) и испытали неодинаковое погружение.
Большим своеобразием в рельефе океанского дна отличаются глубоководные желоба, представляющие собой длинные узкие понижения с глубинами более 6000 м (табл. 18).

Глубоководные желоба по своему расположению в Океане обычно, относятся к зоне, переходной от материка к океанскому ложу. Как правило, они протягиваются вдоль островных дуг и иногда (желоб Атакамский) вдоль складчатых поясов материка, созданных альпийскими горообразовательными движениями.
Островные дуги, находящиеся рядом с желобами, отличаются активными тектоническими движениями, развитием вулканизма. Исследователи считают, что глубоководные желоба — часть сложного современного пояса активных горообразовательных движений, часть развивающейся геосинклинали — прогиба земной коры, вызванного глубинными разломами. В пределах этого пояса находятся наибольшие контрасты высот на поверхности Земли.
Рельеф дна желобов имеет много удивительных особенностей. Склоны желоба обычно очень крутые и сильно расчлененные, дно плоское, шириной в несколько километров (или десятков километров). Мощность отложений, заполняющих желоба, очень велика; так, желоб Пуэрто-Рико заполнен толщей осадков в 8—10 км. Большую мощность отложений можно объяснить прогибанием дна желоба. В заполнении желобов осадками бесспорна роль мутьевых потоков, переносящих осадки с материковой отмели и с материкового склона на дно желоба.
Для рельефа дна всех океанов характерны общие черты, вместе с тем в рельефе каждого океана есть свои особенности.
Атлантический океан вытянут в меридиональном направлении, и его форма напоминает букву S. Берега океана почти параллельны друг другу и Срединному Атлантическому хребту, разделяющему океан на западную в восточную части. Срединный хребет возвышается над дном океана на 3500—4000 ж, достигая ширины 550—900 км. Глубоководный желоб Романш (7728 м), расположенный на экваторе, делит Срединный хребет на северную и южную части. От южной части хребта отходят боковые отроги. Между хребтами, плато и материками находятся котловины, на дне которых обнаружены гайо. В северной части океана расположена подводная возвышенность (Телеграфное плато), идущая от Гренландии через Исландию к Великобритании и отделяющая (на глубине более 600 м) воды Атлантического океана от вод Северного Ледовитого океана. Атлантический океан от Тихого отделен подводной дугообразной возвышенностью с островами (Земля Грайма, Южные Сандвичевы, Южная Георгия).
Наибольшая глубина Атлантического океана — 8428 м (желоб Южно-Сандвичев). В Атлантическом океане известны всего четыре глубоководных желоба, из них три — в западной его части.
Для рельефа дна Атлантического океана характерно обилие банок, расположенных среди глубин в несколько тысяч метров, а также большие площади, занятые материковой отмелью.
Тихому океану принадлежит первое место среди всех океанов не только по площади, но и по глубинам, как средним (4280 м), так и максимальным. Глубины более 5000 м занимают около 1/3 площади океана. Рельеф дна Тихого океана отличается сложностью (особенно в северо-западной части). Подводные хребты не образуют единого срединного хребта. В районе Гавайских, Марианских, Маршалловых о-вов много гайо.
Особенность рельефа Тихого океана — большое количество обширных поднятий и глубоководных желобов (особенно в западной части), продолжающих друг друга и расположенных вдоль островных дуг.
Индийский океан. Центральный Индийский хребет, сходный по рельефу с соединенным с ним Срединным хребтом Атлантического океана, делит Индийский океан на две различные части с глубинами 4000—5000 м. В западной части поднимаются хребты и возвышенности, разделяющие котловины. Рельеф здесь более расчлененный, чем в восточной части, где преобладают глубоководные равнины с отдельными горами.
Для рельефа дна Индийского океана характерны разнообразные формы вулканического рельефа.
В Индийском океане два глубоководных желоба (табл. 18).
Северный Ледовитый океан — наименьший из океанов и единственный, расположенный полностью в полярных широтах. Он пересечен хребтом Ломоносова (наибольшая глубина над хребтом — 1805 м, наименьшая — 954 м). Параллельно хребту Ломоносова тянется хребет Менделеева (наименьшая глубина над хребтом —1400 м). Хребты делят океан на несколько котловин (Нансена, Макарова, Бофорта). Глубоководных желобов не обнаружено. Наибольшая глубина океана — 5200 м (севернее Шпицбергена).
Особенность океана — широкая полоса материкового мелководья (местами до 800 км) с унаследованными формами рельефа суши — свидетельство недавнего ее затопления.