在19世紀後半葉，人們普遍認為，大陸和海洋的基本輪廓是不變的。當時，人們發現，大陸在漫長的地質時期盡管可能多次被海水覆蓋，但大陸的地殼明顯地不同於海洋地殼，因而深海是永遠不會變成大陸的。但是，這種看法後來受到了挑戰。
有一位德國的地球物理學家，叫做魏格納。一天，他生病臥床，兩眼望著對麵牆上掛著的世界地圖。突然，他發現一個有趣的現象：若把大西洋兩岸的大陸邊緣相互拚接，它們基本上可以拚在一起而成為一塊巨大的大陸。於是，魏格納苦苦思索，最後提出了一個大膽的假設：歐洲、非洲和北美洲、南美洲，過去曾經連接在一起，是一塊巨大的大陸，後來，這塊大陸中間出現了裂縫，裂縫兩側的陸地向著相反的方向漂移，而它們中間則出現了廣闊的大西洋。這就是著名的“大陸漂移說”的由來。
為了證明這個假設，魏格納進行了實地考察，收集了不少證據。他發現，非洲和南美洲的大西洋沿岸地區，有著相同的古代生物化石和相應的岩層，這表明它們在過去曾經是連在一起的。
魏格納的“大陸漂移說”一提出，立即遭到許多人的反對。盡管“大陸漂移說”對傳統的大地構造說提出了大膽的挑戰，但是，相信“大陸漂移說”的人並不多，隨著時間的推移，“大陸漂移說”逐漸被人們淡忘了。
在20世紀50年代，興起了一門新的學科，叫做古地磁學。該學說證明，在漫長的地質年代中，地球磁極的位置不是一成不變的，它時時刻刻都在發生變化；而且，人們還繪製出了北磁極變化的曲線。若按傳統的大地構造學說，將無法解釋各地岩石中剩餘磁性的大小和方向；若按照魏格納的“大陸漂移說”把大陸拚合起來，則各地每一地質時代的北磁極的位置，大致可以落在同一個地區。這使許多人相信，大陸的確可能發生過漂移。於是，沉默已久的“大陸漂移說”又活躍了起來。
在此之後，隨著海洋勘探技術的進步，人們對海底岩層有了更多的了解。人們發現，陸地上有的岩石十分古老，年齡在30億年以上；而海底的岩石卻比較年輕，年齡最大的也不足2億年。人們還發現，海洋底下也有高大的海底山嶺，人們把它叫做海嶺。海底的岩石在海嶺兩側呈對稱分布：海嶺兩側近處的岩石比較年輕；離海嶺越遠，岩石年齡就越大。這些現象引起了人們的研究興趣。1961年，美國科學家赫斯和狄茲創立了一門新的大地構造學說，叫做“海底擴張說”。該學說認為，大洋海嶺是新地殼產生的地帶。地幔中的物質不斷從海嶺裂隙中溢出，推動著其兩側的岩層向大洋邊緣方向運動；當岩層被推到大洋的邊緣時，就向下俯衝到大陸岩層之下，最後又回到地幔。這個學說，可以很好地解釋洋底岩層對稱分布和洋底岩層比較年輕的現象。因此，有人認為，“海底擴張說”是對“大陸漂移說”的繼承和發展。但是，“海底擴張說”的注意力主要集中在海底。為探討全球地殼運動的規律，人們又提出了不少新的學說，其中之一便是“板塊學說”。
1968年，法國地質學家勒皮順將全球岩石圈劃分為6大板塊，即太平洋板塊、亞歐板塊、印度洋板塊、非洲板塊、美洲板塊和南極洲板塊。板塊的分界線包括：大洋底的海嶺(如大西洋底的海嶺)，陸地上兩大板塊相互碰撞而形成的褶皺山脈(如喜馬拉雅山脈)，大洋板塊俯衝到大陸板塊之下而形成的俯衝帶；其地麵位置常常是深海溝的所在處。而上覆的大陸板塊在俯衝帶有所增生，多形成高大山脈，如北美洲和南美洲西海岸的高大山脈。在板塊內部，地殼相對穩定；在板塊與板塊的交界處，地殼活動強烈，多火山和地震。“板塊學說”比較好地解釋了世界大地構造的許多現象，如深海溝、島弧鏈和高大山脈的分布；它也比較合理地解釋了世界火山和地震的分布規律。該學說也表明，海洋不是一成不變的，它也是有生有滅的。因此，又有人認為，“板塊學說”是對“大陸漂移說”和“海底擴張說”的進一步發展。但是，“板塊學說”還不能解釋所有的地質現象，例如，它對大陸內部的地質現象涉及不多。有人還指出，按“板塊學說”，造成板塊運動的動力是地幔的物質對流，但是，要證明這一種物質對流的存在是很困難的。因此，也有人對“板塊學說”持不同的意見。
從“大陸漂移說”到“海底擴張說”，再到“板塊學說”，可以認為這是人類探索海陸變遷規律的主要軌跡。但是，海陸變遷問題十分複雜，還有許多問題有待於人們去認識，還有許多規律有待於人們去發現。