Глубинное строение коры в пределах шельфа особенно полно изучено у атлантического побережья Северпой Америки.
Обобщенный профиль геологического строения шельфа и склона у берегов Северной Америки составил Стетсон. По его мнению, на склоне и шельфе имеется несколько трансгрессивных и регрессивных покровов осадков послемелового возраста. На материковом склоне они связаны с неравномерными колебательными движениями, преимущественно опусканиями. Из подводных каньонов на банке Джорджа драгами удалось добыть образцы горных пород. Выяснилось, что меловые породы здесь погружены на 480—600 м, на них залегают третичные и четвертичные отложения, достигающие мощности 450—500 км.
Постепенное погружение фундамента на переходе от шельфа к материковому склону наблюдается и на профиле европейского шельфа, составленном Хиллом. Мощность рыхлых осадков у основания материкового склона значительно увеличивается.
Таким образом, шельф и материковый склон в геологическом отношении являются прямым продолжением прилегающей части материка. Породы фундамента (большей частью палеозойского возраста) на шельфе и особенно на склоне сложно расчленяются. На отдельных участках расчленен сбросами фундамент, тогда как на других деформация его относится к типу флексуры. Наиболее вероятно, что эти деформации вызваны длительными погружениями. На примере хорошо изученных участков шельфа Европы и Северной Америки видно, что фундамент погружался в послемеловое время и особенно интенсивно в течение третичного и четвертичного периодов. Этим обусловлено накопление у основания материкового склона, а в некоторых случаях в его нижней части толщи рыхлых осадков мощностью до 3 км.