В изучении геологического строения морского и океанического дна, недоступного при исследовании другими методами, широко применяются геофизические исследования.
Из сведений, полученных геофизическими методами, для морской геоморфологии наибольший интерес представляют данные о глубинном строении земной коры и различных типах структуры коры (континентальной, переходной, океанической), о мощности рыхлых осадков на дне океанов, о направлении тектонических движений отдельных частей морского дна.
По фактическим данным намечается зависимость крупных форм подводного рельефа океанического дна от глубинного строения земной коры. Различная мощность рыхлых осадков дает прямое указание на длительную аккумуляцию их в определенных районах океанического дна. С ней связано формирование аккумулятивных абиссальных равнин. Под покровом рыхлых осадков оказывается захороненным расчлененный первичный рельеф. В других частях океанического дна небольшой мощности покров рыхлых осадков наряду со значительно расчлененным подводным рельефом дает основания предполагать, что здесь были развиты вертикальные движения земной коры.
Большое значение для анализа недавних (неотектонических и современных) тектонических движений морского и океанического дна имеет изучение распространения аномалий силы тяжести. Изучение гравитационного поля позволяет судить о развитии подводного рельефа в результате тектонических движений. Некоторыми авторами сделаны интересные сопоставления магнитного поля Земли с геологическими структурами океанического дна.