随着近代卫星测量技术的发展，人们发现了海洋和陆地一样，有着一定的起伏。据目前的调查，世界大洋的海面有三个较大的隆起区，分别位于澳大利亚东北的太平洋、北大西洋和非洲东南的印度洋。还发现三个较大的凹陷区，其中凹陷最深的是印度半岛之南的印度洋，其次是加勒比海，还有一个是美国加利福尼亚以西的太平洋。
自由流动的水组成的海面为什么会有起伏？
大家知道，地球上所有的物体都受地球引力作用，离地心愈远，引力愈小。静止液体的表面应当与重力垂直，否则的话，重力的差异将促使液体流动，直到其表面各质点都具有相同的重力值时止。
然而，地球是一个庞大而复杂的固体，它内部各处质量分布并不均匀，在质量较大的地方，就会在海面上产生正重力异常，反之则产生负重力异常。于是负异常上的水便会在重力吸引下向正异常流动，直到取得平衡为止，从而在负异常的上部产生低洼的水面，而在正异常上部产生隆起的水面。
为什么在大洋之下的地球内部会出现这样大小不同的正负重力异常区？它们究竟反映了地下深处的什么构造？
对比一下这种海面起伏区的大地构造位置，可以发现它们没有什么共性（至少是目前还没有认识到）。例如，海面凹陷区之一的加利福尼亚以西的太平洋，在大地构造位置上是相当于西太平洋中脊的位置。按理说这里应是地幔突起的部位，应具有较高的重力值，然而现在这里却是负异常区；而且我们还知道，太平洋中脊还继续向北、向南延伸，而这个海面凹陷区并没有同样的伸展，更何况其他两个海面凹陷区，又是有完全不同的构质的地区，为什么却会表现相同的海面凹陷效应呢？
近来，美国科学家发现地核表面也有着高低的起伏，这使人们猜测海面的起伏也许是深处地核起伏的反映。