隨著近代衛星測量技術的發展，人們發現了海洋和陸地一樣，有著一定的起伏。據目前的調查，世界大洋的海面有三個較大的隆起區，分別位於澳洲東北的太平洋、北大西洋和非洲東南的印度洋。還發現三個較大的凹陷區，其中凹陷最深的是印度半島之南的印度洋，其次是加勒比海，還有一個是美國加利福尼亞以西的太平洋。

自由流動的水組成的海面為什麼會有起伏？

大家知道，地球上所有的物體都受地球引力作用，離地心愈遠，引力愈小。靜止液體的表面應當與重力垂直，否則的話，重力的差異將促使液體流動，直到其表面各質點都具有相同的重力值時止。

然而，地球是一個龐大而複雜的固體，它內部各處質量分佈並不均勻，在質量較大的地方，就會在海面上產生正重力異常，反之則產生負重力異常。於是負異常上的水便會在重力吸引下向正異常流動，直到取得平衡為止，從而在負異常的上部產生低窪的水面，而在正異常上部產生隆起的水面。

為什麼在大洋之下的地球內部會出現這樣大小不同的正負重力異常區？它們究竟反映了地下深處的什麼構造？

對比一下這種海面起伏區的大地構造位置，可以發現它們沒有什麼共性（至少是目前還沒有認識到）。例如，海面凹陷區之一的加利福尼亞以西的太平洋，在大地構造位置上是相當於西太平洋中脊的位置。按理說這裡應是地幔突起的部位，應具有較高的重力值，然而現在這裡卻是負異常區；而且我們還知道，太平洋中脊還繼續向北、向南延伸，而這個海面凹陷區並沒有同樣的伸展，更何況其他兩個海面凹陷區，又是有完全不同的構質的地區，為什麼卻會表現相同的海面凹陷效應呢？

近來，美國科學家發現地核表面也有著高低的起伏，這使人們猜測海面的起伏也許是深處地核起伏的反映。