Существуют самые разнообразные взгляды на геологическую природу Атлантического океана.
Приведем основные из них. Он рассматривал Атлантический океан как типичный геосинклинальный бассейн со срединным хребтом (в качестве срединного поднятия геосинклинального характера). А. Д. Архангельский считал Атлантический океан новейшей геосинклинальной областью, отличной от материковых геосинклиналей и близкой к Тихому океану.
Сторонники гипотезы дрейфа материков считают возможным расширение площади океана в течение геологического времени за счет перемещения материков. Начало палеозойского времени характеризуется распространением в северной части океана суши (Эрия), ограниченной на юге морским бассейном. В южной части океана находилась суша южноатлантического материка. Она входила в состав гондванской платформы, распространявшейся далее на восток — в Индийский океан. Возможно, что в высоких широтах южного полушария суша смыкалась с пространствами Антарктической платформы.
В девонское время после развития каледонской складчатости североатлантическая суша значительно расширилась. Позднее (в карбон) поднятие гондванской суши в южной части океана сопровождалась расширением морских площадей в средней части океана и сокращением площади суши на севере. Движения платформ в северной и южной частях океана осуществлялись сопряженно. Особенно ясно сопряженность движений платформ выступает в верхнем карбоне, когда североатлантический материк расширялся, а опусканиями охватывалась северная Африка и северная часть Южной Америки. Пермский период характеризуется теократическими условиями. Североатлантический материк распространялся далеко на юг (за счет складчатых структур герцинского орогенеза). Одновременно расширялся южноатлантический материк. Наибольшего развития теократические условия достигли к триасу, когда североатлантический материк соединялся с южным и области погружения в средней части океана не стало.
Первая половина палеогеографической эволюции Атлантического океана, прошедшей под знаком расширения платформенных пространств суши на месте океана, завершилась теократическим режимом. Вторая половина палеогеографической истории, проходившая в условиях прогрессивного раздробления и погружения платформенных структур, началась с юрского периода. В меловое время суша на месте Атлантического океана разрушалась наиболее интенсивно. На севере океана она сохранилась только в пределах Телеграфного плато и прилегающих к нему пространств.
По мнению ряда авторов, суша на большой площади северной части океана сохранялась в течение всего третичного периода. По мнению Грегори, эта суша существовала до палеолита-, с чем связывают развитие четвертичного оледенения. Форрест и Малез полагают, что в неогено-четвертичное время Срединный Атлантический хребет и его отроги возвышались над уровнем океана. Океан разделялся на отдельные изолированные котловины. К этому мнению присоединился и Л. С. Берг, считавший, что погружение Срединного хребта произошло в четвертичное время. К этому же времени относят и окончательное погружение суши в северной части океана.
Новые данные по морфологии северной части океана, собранные советскими океанографическими экспедициями, подтверждают это представление. Н. Ф. Жиров приводит доказательства в пользу существования суши на месте Срединного Атлантического хребта в послеледниковое время; легендарная суша Атлантида располагалась к северу и югу от Азорского плато. Считается вероятным оледенение Атлантиды в эпохи развития четвертичных оледенений. Н. Ф. Жиров, сопоставив геологические, археологические и историко-этнографические данные, пришел к заключению, что Атлантида погрузилась под уровень океана к началу субарктического времени. Этот вывод хорошо согласуется с данными четвертичной палеогеографии. О погружении дна Атлантического океана в мезокайнозойское время свидетельствует строение материкового склона с характерным для него опусканием фундамента и трансгрессивным залеганием мезозойских и кайнозойских отложений.