山脉的形成显然是地壳运动的结果。早在一个多世纪以前，就有人设想地球是从一个炽热的熔融的火球慢慢冷却以后形成的。在冷却过程中，地球体积逐渐收缩，于是地球的外壳就发生了褶皱和断裂，如同苹果的表面凸凹不平一样。冷却了的地球表面同样也是高低起伏的，这样就为陆地、海洋、山脉、盆地、河流等各种不同地形的形成奠定了基础，创造了雏形。这就是所谓收缩说。但是，本世纪初放射性元素的发现证实，放射性元素是地球内部的主要热源，它持续不断地放出热量，地球并不是像人们所想象的那样处在逐渐冷却之中，于是人们便开始对主张地球因冷却而收缩的收缩说产生了怀疑。同时，大量的资料表明，地球上巨大的山脉并不是因地球的冷却收缩而形成的。因此，一度流行的收缩说被否定了。
1912年，德国科学家魏格纳提出了大陆漂移的设想。他认为：全球在两亿年以前只有一块连在一起的庞大的陆地，中生代（从距今23亿年到7000万年以前）时才开始分裂、漂移，逐渐形成现在的位置。他找到了许多证据，证明漂移现象的存在，例如大洋两岸海岸线的轮廓，尤其是大西洋两岸的海岸线十分吻合，而大洋两岸的地质构造和生物群落等也具有相似性和连续性。1965年，布拉德等人把大西洋两岸的美洲大陆和欧非大陆像玩七巧板一样地拼合起来，令人惊奇地发现它们的吻合真可以说是“天衣无缝”。
但是，是什么力量推动大陆东漂西移的呢？当时包括魏格纳本人在内的一些科学家都认为大陆有离开两极地带而向赤道靠拢的倾向，正是这种力量——所谓离极力把大陆推动漂移。然而，根据计算结果，这种力量太小了，不可能推动大陆漂移。于是又有人提出是由于潮汐牵引的力量，但实际上，这种力量也仍然是太小了，它更不足以引起大陆的漂移。那么，究竟是什么力量推动它们的呢？这个问题不能解决，对于大陆漂移说来讲是个致命的打击。因此，不久以后的30年代，大陆漂移说自然就渐渐销声匿迹了。
大家知道，地球的表面有三分之二以上被海洋所覆盖，然而，在传统的概念中，大洋的洋底是一个没有地势起伏的平坦的盆地。可是，事实上，正如前面所谈过的，海底不仅有延伸几千公里的绵延起伏的山脉，而且还有高达3000～4000米以上的海底火山。
世界著名的海底山脉——大西洋中脊，从深达5000米的海底升起，高度可达3000米以上，宽度超过2000公里。它从北冰洋开始，往南经过大西洋中部，绕过非洲南部的好望角进入印度洋。在印度洋中部，洋中脊分叉，它的东支通过南极海伸展到南太平洋，在这里和东太平洋洋隆相接，形成环绕全球的洋中脊系统，其总长度竟达70000公里以上。大西洋中脊的面积几乎占了大西洋的三分之一，其规模之大远远地超过了陆地上的喜马拉雅山脉或阿尔卑斯山脉。
大西洋中脊有一个中心带，其宽度约为200公里，它具有高低不平的多山地形特征。在洋中脊的顶（轴）部，有一条南北向的宽约15公里的中央裂谷，有人把这个中央裂谷形象地叫做地壳的裂缝，它的确很像一条被撕开的裂缝。
海域热流测量结果表明，在各大洋的洋中脊的顶部，热流值比正常值高出7～8倍。为什么洋中脊顶部下面具有这么异常的温度呢？这是由于地幔对流的关系。由于地幔物质温度高，而洋中脊的顶部似乎是地热的排泄口，因此在洋中脊的中心地带，普遍具有高热流。距洋中脊越近，热流值越高；距洋中脊越远，热流值越低。在大西洋中脊如此，在东太平洋洋隆如此，在印度洋中脊也如此。这里，火山活动强烈，熔岩涌溢，同时这里也是海洋地震震源的集中地。
地幔对流的过程是很缓慢的，上升对流的时间可达几千万年甚至几亿年。地幔为什么会发生对流呢？格里格斯认为，这是由于岩石的传导性不良，放射性元素衰变产生的热量在地球内部聚集起来，使得地幔下层物质受热膨胀，密度减小变轻，从而引起它的上升，并发生对流，这就像锅里的粥煮开了一样。美国的赫斯和迪茨认为，正是由于地幔对流，高温炽热的地幔物质才能从洋中脊的中心带往上涌起，涌起的地幔物质便形成了新的海底，所以大洋中脊也就是新的大洋地壳——海底开始生长的地方，新的大洋地壳不断地增长，便把海底从洋中脊处向两侧慢慢地推开，东侧的向东移动，西侧的向西移动，于是海底逐渐扩张，这就是所谓海底扩张说。事实证明，距离洋中脊越近，火山岛的年龄就越轻，距离越远，年龄也就越老，这说明了海底的的确确是在逐渐扩张的。
目前，无论是主张以地壳的垂直运动为主的学派，还是主张以地壳的水平运动为主的学派，差不多都公认地幔对流是地壳运动的主要动力来源。大陆漂移说所遇到的一个致命的打击——驱动力的问题，一直到20世纪60年代后期才发生了戏剧性的变化，现在可以说基本上已经解决了：地幔对流是一个威力无比的马达。