Die Asthenosphäre ist ein Teil des oberen Mantels direkt unterhalb der Lithosphäre, der an plattentektonischen Bewegungen und isostatischen Anpassungen beteiligt ist. Die Lithosphären-Asthenosphären-Grenze wird üblicherweise bei der 1300 °C-Isotherme angenommen. Unterhalb dieser Temperatur (näher an der Oberfläche) verhält sich der Mantel starr, oberhalb dieser Temperatur (tiefer unter der Oberfläche) verhält er sich duktil.
Seismische Wellen durchlaufen die Asthenosphäre im Vergleich zum darüber liegenden lithosphärischen Mantel relativ langsam, daher wird sie auch als Low-Velocity-Zone (LVZ) bezeichnet, obwohl die beiden nicht dasselbe sind.Dies war die Beobachtung, die Seismologen ursprünglich auf ihre Anwesenheit aufmerksam machte und einige Informationen über ihre physikalischen Eigenschaften lieferte, da die Geschwindigkeit der seismischen Wellen mit abnehmender Steifigkeit abnimmt. Die untere Grenze der LVZ liegt in einer Tiefe von 180-220 km, während die Basis der Asthenosphäre in einer Tiefe von etwa 700 km liegt.
Im ozeanischen Mantel ist der Übergang von der Lithosphäre zur Asthenosphäre (die LAB) flacher als im kontinentalen Mantel (etwa 60 km in einigen alten ozeanischen Regionen) mit einem starken und großen Geschwindigkeitsabfall (5-10%). An den mittelozeanischen Rücken steigt die LAB bis auf wenige Kilometer an den Ozeanboden heran.
Der obere Teil der Asthenosphäre ist vermutlich die Zone, auf der sich die großen starren und spröden Lithosphärenplatten der Erdkruste bewegen. Aufgrund der Temperatur- und Druckbedingungen in der Asthenosphäre wird das Gestein duktil und bewegt sich mit Verformungsraten, die in cm/Jahr gemessen werden, über lineare Distanzen von möglicherweise Tausenden von Kilometern. Auf diese Weise fließt es wie ein Konvektionsstrom und strahlt Wärme aus dem Erdinneren nach außen ab. Oberhalb der Asthenosphäre verhält sich das Gestein bei gleicher Verformungsrate elastisch und kann, da es spröde ist, brechen und Verwerfungen verursachen. Man nimmt an, dass die starre Lithosphäre auf der langsam fließenden Asthenosphäre „schwimmt“ oder sich bewegt und so die Bewegung der tektonischen Platten ermöglicht.