1873年，“挑戰者”號船上的科學家在大西洋上進行海洋調查，用普通的測深錘測量水深時，發現了一個奇怪的現象，大西洋中部的水深隻有1000米左右，反而比大洋兩側淺的多，這出乎他們的預料。按照一般推理，越往大洋的中心部位，應該越深。為打消這個疑慮，他們又測了幾個點，結果還是如此，他們把這個事實記錄在案。1925～1927年間，德國“流星”號調查船利用回聲測深儀，對大西洋水深又進行了詳細的測量，並且繪出了海圖，證實了大西洋中部有一條縱貫南北的山脈。
這一發現，引起了當時人們的震驚，吸引了更多的科學家來此調查，不斷地補充、豐富了對它的認識，大西洋中部的這條巨大山脈，像它的脊梁，因而取名叫“大西洋中脊”。
大西洋中脊的峰是鋸齒形的，分布在大西洋中間，大致與東西兩岸平行，呈“S”形縱貫南北。自北極圈附近的冰島開始，曲折蜿蜒直到南緯40度，長達1.7萬千米，寬1500千米～2000千米不等，約占大西洋的三分之一。其高度差別很大，許多地方高出海底5000多米，它平均高度有3000多米。高出海麵部分，成了島嶼，如冰島就是大洋中脊高出水麵的部分。這樣巨大規模的山脈，是陸地上任何山脈無法比擬的。更為奇特的是，在大洋中脊的峰頂，沿軸向還有一條狹窄的地塹，叫中央裂穀，寬約30千米～40千米，深約1000米～3000米。它把大洋中脊的峰頂分為兩列平行的脊峰。許多探測表明，在中央裂穀一帶，經常發生地震，而且還經常地釋放熱量。這裏是地殼最薄弱的地方，地幔的高溫熔岩從這裏流出，遇到冷的海水凝固成岩。經過科學家研究鑒定，這裏就是產生新洋殼的地方。較古老的大洋底，不斷地從這裏被新生的洋底推向兩側，更老的洋底被較老的推向更遠的地方。
隨後，人們在印度洋和太平洋也相繼發現了大洋洋脊。印度洋中脊呈“入”字形分布，西南的一支繞過非洲南端，與大西洋中脊連接起來；東南走向的一支繞過大洋洲以後，與東太平洋海隆的南端相銜接。這兩支洋脊在印度洋中部靠攏，在印度洋北部合二為一，並向西北傾斜，構成了一個大大的“入”字形，成為印度洋“骨架”。太平洋洋脊有些特殊，它不在太平洋中間，而偏於大洋的東側。它從北美洲西部海域起，向南延伸做弧形走向，轉向秘魯外海，向南接近南極洲，通過南太平洋，然後折向西繞過澳大利亞，與印度洋洋脊的東南支銜接起來。三大洋的洋中脊是彼此互相聯結的一個整體，是全球規模的洋底山係。它起自北冰洋，縱貫大西洋，東插印度洋，東連太平洋海隆，北上直達北美洲沿岸。全長達8萬多千米，相當於陸地山脈的總和。