A astenosfera é uma parte do manto superior logo abaixo da litosfera que está envolvida no movimento tectónico das placas e ajustes isostáticos. O limite da litosfera-astrosfera é convencionalmente tomado a 1300 °C isotherm. Abaixo desta temperatura (mais perto da superfície) o manto comporta-se rigidamente; acima desta temperatura (mais abaixo da superfície) actua de forma dúctil.
Ondas sísmicas passam relativamente devagar através da astenosfera, em comparação com o manto litosférico sobrejacente, pelo que tem sido chamada zona de baixa velocidade (LVZ), embora as duas não sejam a mesma.Esta foi a observação que inicialmente alertou os sismólogos para a sua presença e deu alguma informação sobre as suas propriedades físicas, uma vez que a velocidade das ondas sísmicas diminui com uma rigidez decrescente. Esta diminuição da velocidade das ondas sísmicas da litosfera para a astenosfera pode ser causada pela presença de uma percentagem muito pequena de derretimento na astenosfera. O limite inferior da LVZ situa-se a uma profundidade de 180-220 km, enquanto a base da astenosfera situa-se a uma profundidade de cerca de 700 km.
No manto oceânico, a transição da litosfera para a astenosfera (o LAB) é mais superficial do que para o manto continental (cerca de 60 km em algumas antigas regiões oceânicas) com uma queda de velocidade acentuada e grande (5-10%). Nas cristas do médio-oceano, o LAB sobe a poucos quilómetros do fundo do oceano.
A parte superior da astenosfera acredita-se ser a zona sobre a qual as grandes placas litosféricas rígidas e quebradiças da crosta terrestre se movimentam. Devido às condições de temperatura e pressão na astenosfera, a rocha torna-se dúctil, movendo-se a taxas de deformação medidas em cm/ano ao longo de distâncias lineares, acabando por medir milhares de quilómetros. Desta forma, flui como uma corrente de convecção, irradiando calor para fora do interior da Terra. Acima da astenosfera, à mesma taxa de deformação, as rochas comportam-se elasticamente e, sendo frágeis, podem quebrar-se, causando falhas. Pensa-se que a litosfera rígida “flutua” ou se move sobre a astenosfera de fluxo lento, permitindo o movimento de placas tectónicas.