De asthenosfeer is een deel van de bovenmantel vlak onder de lithosfeer dat betrokken is bij platentektonische bewegingen en isostatische aanpassingen. De grens tussen lithosfeer en asthenosfeer wordt gewoonlijk getrokken bij de isotherm van 1300 °C. Onder deze temperatuur (dichter bij het oppervlak) gedraagt de mantel zich star; boven deze temperatuur (dieper onder het oppervlak) gedraagt hij zich buigzaam.
Seismische golven gaan relatief langzaam door de asthenosfeer heen in vergelijking met de bovenliggende lithosferische mantel, en daarom wordt deze de lage-snelheidszone (LVZ) genoemd, hoewel de twee niet hetzelfde zijn.Dit was de waarneming die seismologen oorspronkelijk attent maakte op de aanwezigheid van deze zone en die enige informatie gaf over de fysische eigenschappen ervan, aangezien de snelheid van seismische golven afneemt naarmate de stijfheid afneemt. Deze afname van de seismische golfsnelheid van de lithosfeer naar de asthenosfeer zou kunnen worden veroorzaakt door de aanwezigheid van een zeer klein percentage smelt in de asthenosfeer. De ondergrens van de LVZ ligt op een diepte van 180-220 km, terwijl de basis van de asthenosfeer op een diepte van ongeveer 700 km ligt.
In de oceanische mantel is de overgang van de lithosfeer naar de asthenosfeer (het LAB) ondieper dan voor de continentale mantel (ongeveer 60 km in sommige oude oceanische gebieden) met een scherpe en grote snelheidsdaling (5-10%). Bij de mid-oceanische ruggen stijgt het LAB tot op enkele kilometers van de oceaanbodem.
Het bovenste deel van de asthenosfeer wordt verondersteld de zone te zijn waarop de grote stijve en brosse lithosferische platen van de aardkorst zich bewegen. Door de temperatuur en de druk in de asthenosfeer wordt het gesteente buigzaam en beweegt het met vervormingssnelheden die worden gemeten in cm/jaar over lineaire afstanden van uiteindelijk duizenden kilometers. Op deze wijze vloeit het als een convectiestroom, die warmte uitstraalt naar buiten vanuit het binnenste van de Aarde. Boven de asthenosfeer gedraagt gesteente zich bij dezelfde vervormingssnelheid elastisch en kan het, omdat het bros is, breken, waardoor breuken ontstaan. De stijve lithosfeer wordt geacht te “zweven” of te bewegen op de langzaam stromende asthenosfeer, waardoor de tektonische platen kunnen bewegen.