馬裏亞納海溝是歐亞板塊和太平洋板塊碰撞形成的。海溝最深處的地方達6~11千米，是已知的海洋最深處，這裏水壓高、完全黑暗、温度低、含氧量低，且食物資源匱乏，因此成為地球上環境最惡劣的區域之一。馬裏亞納海溝是板塊俯衝地帶，海底地質運動非常活躍，海山火山巖的物質組成及成因等是海洋地質科學家感興趣的問題。
形成原因
一般認為海洋板塊與大陸板塊相互碰撞，因海洋板塊巖石密度大，位置低，便俯衝插入大陸板塊之下，板塊進入地幔後逐漸熔化而消失。在發生碰撞的地方會形成海溝，在靠近大陸一側常形成島弧、弧後盆地和海岸山脈。這些地方都是地質活動強烈的區域，常出現火山爆發和地震。
海底礦藏
2011年1月，一個國際科研團隊在對馬裏亞納海溝的考察中發現那裏儲存着大量碳，這意味着海溝在調節地球環境方面的作用比人們之前認識的更為重要。馬裏亞納海溝就像是個沉澱物收集器，被海溝裏細菌轉化的碳的量比6000米深的海底平原上的碳含量高。這説明了海溝裏碳含量比研究人員此前認為的高，他們以前沒意識到深海里還有這麼一個二氧化碳收集槽。
科學家們下一步的想法是把研究結果量化，算出深海海溝裏的碳含量到底比其它海域多出多少，而細菌轉化的碳的量具體是多少，這些數據能幫助科研人員更好了解深海海溝在調節氣候方面的作用。
