世界上最深的海溝馬里亞納海溝位于北緯11°20，東經(jīng)142°11.5，即西太平洋菲律賓東北，全長2550千米，為弧形，平均寬70千米，大部分水深在8000米以上。最大水深在斐查茲海淵，為11034米，是地球的最深點，這條海溝的形成據(jù)估計已有6000萬年，是太平洋西部洋底一系列海溝的一部分。馬主海溝底部有較小陡壁谷地。1957年蘇聯(lián)調(diào)查船測到10990米深度，后又有11929米的新記錄。1960年美國海軍用法國制造的“的里雅斯特號”深海潛水器，創(chuàng)造了潛入海溝10911米的紀錄。一般認為海洋板塊與大陸板塊相互碰撞，因海洋板塊巖石密度大，位置低，便俯沖插入大陸板塊之下，進入地幔后逐漸熔化而消失。在發(fā)生碰撞的地方會形成海溝，在靠近大陸一側(cè)常形成島弧和海岸山脈。這些地方都是地質(zhì)活動強烈的區(qū)域，表現(xiàn)為火山爆發(fā)和地震。
潛水員曾在千米深的海水中見到過人們熟知的蝦、烏賊、章魚、槍烏賊，還有抹香鯨等大型海獸類;在2000～3000米的水深處發(fā)現(xiàn)成群的大嘴琵琶魚：在8000米以下的水層，發(fā)現(xiàn)僅18厘米大小的新魚種。在世界上最深的海溝馬里亞納海溝最深處則很少能看到動物了。
馬里亞納海溝是世界上最深的海溝，其最深處叫斐查茲海淵。是地球已知的最深點。探測深海的奧秘是極其困難的，1960年1月，科學(xué)家首次乘坐"的里雅斯特"號深海潛水器，首次成功下潛至馬里雅納海溝進行科學(xué)考察。
1992年，日本海洋科技中心耗資5000萬美元研制出“海溝”號水下機器人�！昂稀碧栭L3米，重5.4噸，它是纜控式水下機器人，裝備有復(fù)雜的攝像機、聲納和一對采集海底樣品的機械手。它的研制目標很明確：就是要考察查林杰海淵。
經(jīng)過數(shù)次失敗后，1995年3月24日，“海溝”號機器人被12000米長的一次纜緩緩放向海底，母船操作室內(nèi)的17個監(jiān)視器顯示出潛水器發(fā)回的圖象資料。經(jīng)過三個半小時的“行進”，“海溝”號到達查林杰海淵底部，這時測深表顯示的水深值是10903.3米，修正水深為10911.4米。修正水深是根據(jù)水壓測定的值，通過含鹽量、水溫資料修正后的深度�！昂稀碧杽�(chuàng)造了新的世界潛深紀錄，比原有紀錄深了15米。此后，“海溝”號還進行了試樣采集及拍攝等考察活動，人們從它傳回的圖像中看到：茶色的海底泥土上，有一些白色的像海參一樣的生物在蠕動，旁邊還游動著數(shù)條小魚。此前，確認有魚的最深水深是8370米。
2011年1月，一個國際科研團隊通過對世界最深海溝馬里亞納海溝的考察，發(fā)現(xiàn)那里儲存著大量碳，這意味著海溝在調(diào)節(jié)地球環(huán)境方面的作用比人們之前認識的更為重要。世界上最深的海溝馬里亞納海溝就像是個沉淀物收集器，被海溝里細菌轉(zhuǎn)化的碳的量比6000米深的海底平原上的碳含量高。這說明了海溝里碳含量比研究人員此前認為的高，他們以前沒意識到深海里還有這么一個二氧化碳收集槽�？茖W(xué)家們下一步的想法是把研究結(jié)果量化，算出深海海溝里的碳含量到底比其它海域多出多少，而細菌轉(zhuǎn)化的碳的量具體是多少，這些數(shù)據(jù)能幫助科研人員更好了解深海海溝在調(diào)節(jié)氣候方面的作用。
