Les tranchées océaniques ont des côtés relativement abrupts qui tombent au fond de l'océan.
Les fossés océaniques sont généralement causés lorsqu'une plaque crustale océanique glisse sous une plaque continentale plus légère ou une autre plaque océanique. On pense qu'elle fonctionne par densité. Lorsqu'une plaque glisse sous une autre, on parle de subduction. Lorsque la plaque la plus lourde descend, la longue et étroite caractéristique provoquée est appelée "zone de subduction". C'est là que se forment les tranchées océaniques. Elles peuvent avoir une longueur de 2 400 km, une profondeur de plusieurs kilomètres et une largeur de 112 km.
Au moins cinq tranchées ont plus de 10 km de profondeur. La plus grande profondeur de l'océan à sonder se trouve dans le Challenger Deep de la fosse des Mariannes, à une profondeur de 11 034 m (36 201 ft) sous le niveau de la mer. La lithosphère océanique se déplace dans les tranchées à un rythme global d'environ 3 km2/an.
Les tranchées sont actives lors des tremblements de terre et des tsunamis qui en résultent. La plupart des volcans associés aux tranchées se produisent sur le continent et non sur le fond marin. Cependant, de nombreuses îles volcaniques et monts sous-marins de l'océan se trouvent dans ce que l'on appelle des arcs insulaires, des chaînes d'îles courbes s'élevant du fond de la mer, généralement parallèles aux bords concaves d'une tranchée océanique. Le Pacifique occidental présente des arcs insulaires, tout comme les îles Aléoutiennes.
Près de l'île de Guam se trouve le célèbre fossé des Mariannes, où la plaque du Pacifique descend sous le bord avant de la plaque eurasienne. Mesurant 11 km de profondeur, cette tranchée est l'endroit le plus profond connu de tous les océans. En 1960, deux hommes dans le bathyscaphe Trieste ont atteint le fond de la fosse des Mariannes.
Parmi les autres grandes régions de tranchées dans le monde, on peut citer la Tranchée Sandwich Sud entre l'Amérique du Sud et l'Antarctique, la Tranchée Pérou-Chili et la Tranchée des Aléoutiennes.
