На відміну від кори і мантії, які виділяються за речовому складу і стрибка швидкостей сейсмічних хвиль на кордоні Мохоровичича, літосфера і астеносфера - поняття реологічні. Літосфера - це крихкий, ламкий шар кори і верхньої мантії, астеносфера - пластичний, піддатливий шар. Вихідним підставою для виділення астеносфери - ослабленою (ductile), пластичної оболонки, підстильної більш жорстку і тендітну (brittle) літосферу, була необхідність пояснення явища ізостазії.
Оскільки геологічні утворення в основному знаходяться в ізостатичному рівновазі, а льодовики дійсно показують, що під додатковим навантаженням відбувається просідання кори, а при знятті навантаження - її підйом, це можливо тільки при наявності пластичного шару, здатного до перетікання з областей підвищеного геостатичної тиску в області зниженого . Астеносфера була встановлена методом магнітотелуричного зондування, при якому вона проявляє себе як зона зниження електричного опору і Здес ж відзначається підвищений затухання сейсмічних хвиль.
Подальше підвищення температури або зниження тиску призводить до збільшення вмісту розплаву в астеносфері і до утворення магматичних камер, що живлять еффузівний або інтрузивний магматизм. Утвориться в астеносфері магма має базальтовий склад, тобто містить більше кремнезему, ніж вихідне ультраосновного речовина. І тільки при ще більш високій температурі відбувається перехід в розплав більшого відсотка мантійного речовини і утворення магми ультраосновних складу. Але такі умови були широко поширені лише на ранніх стадіях розвитку Землі, до 2,5 млрд. Років, - в археї, коли тепловий потік був значно вищим, ніж сучасний.
Астеносфері належить провідна роль і в горизонтальних рухах плит і пластин. Підйом поверхні астеносфери приводить до підйому літосфери, а в граничному випадку - до розриву її суцільності, утворення розсовуючи і опускання. До останнього веде відтік астеносфери. З двох оболонок, астеносфера є активним, а літосфера - щодо пасивним елементом. Їх взаємодією визначається тектонічна і магматична «життя» земної кори.
Дані глибинного сейсмічного зондування показали, що в осьових зонах серединно-океанських хребтів, особливо на Східно-Тихоокеанському піднятті, покрівля астеносфери перебуває на глибині всього 3-4 км, тобто літосфера обмежується лише верхньою частиною кори. У міру руху до периферії океанів товщина літосфери збільшується за рахунок низів кори і верхів мантії і може досягати 80 - 100 км. У центральних частинах континентів, особливо під щитами древніх платформ, таких як Східно-Європейська або Сибірська, потужність літосфери вимірюється вже 150-200 км, а в Південній Африці - 350 км, тобто вся мантія вище шару Голіцина може входити до складу літосфери, проте існують труднощі виявлення астеносфери на глибинах понад 150-200 км, хоча її присутність на обличчя через ізостатичного рівноваги. Причина того, що астеносферу не скрізь легко виявити, полягає в зменшенні контрасту між літосферою і астеносферой як щодо швидкості поширення сейсмічних хвиль, так і по відношенню до електропровідності. Залежить це від зменшення вмісту в астеносфері розплаву; в межі відміну астеносфери від літосфери може складатися лише в аморфизации речовини. І все це визначається величиною йде з надр теплового потоку: чим вищий цей потік і відповідно геотермічний градієнт, тим на меншій глибині відбувається перехід від літосфери до астеносфері і тим потужніше виявляється остання.