Тихий океан самый глубокий. Рельеф его дна сложный. Шельф (материковая отмель) занимает относительно небольшую площадь. У берегов Северной и Южной Америки его ширина не превышает десятков километров, а у берегов Евразии шельф измеряется сотнями километров. В окраинных частях океана расположены глубоководные желоба, причем в Тихом океане находится основная часть глубоководных желобов всего Мирового океана: 25 из 35 имеют глубину более 5 км; и все желоба, глубиной свыше 10 км, — таких 4. Крупные поднятия дна, отдельные горы и хребты разделяют ложе океана на котловины. На юго-востоке океана расположено Восточно-Тихоокеанское поднятие, которое входит в глобальную систему срединно-океанических хребтов.
С системой глубоководных желобов и горных сооружений на материках и островах, прилегающих к океану, связана почти непрерывная цепь действующих вулканов, образующих Тихоокеанское “огненное кольцо”. В этой зоне часты также наземные и подводные землетрясения, вызывающие гигантские волны — цунами.