Pada awal abad ke-20, dengan mempelajari waktu penjalaran gelombang gempa bumi, para ilmuwan menyimpulkan bahwa di dalam Bumi terdapat bagian yang bersifat padat, ada berwujud lelehan di bagian tengahnya yang dikelilingi oleh bagian yang kurang padat yang disebut mantel. Di atas mantel ini terdapat lapisan kerak tipis berbatu, menyerupai kulit.
Di bawah benua, lapisan kerak itu tebalnya bisa beberapa kilometer, sementara di bawah samudera jauh lebih tipis. Jadi mirip buah apel. Jika apel dibelah, di dalamnya terlihat lingkaran inti berukuran kecil yang terisi biji apel.
Di atas inti itu terdapat mantel berupa daging apel tebal. Di atas mantel terdapat kulit apel yang sangat tipis. Namun perlu kita ingat, proporsi inti, mantel, dan kerak bumi berbeda dari proporsi inti, daging buah, dan kulit apel.
Pada 1960-an, para ahli geologi mulai memahami bahwa permukaan bumi terbagi menjadi lempengan-lempengan yang getas. Ada yang berukuran besar dan ada yang berukuran kecil. Lempengan-lempengan itu bergerak sangat lambat di atas sebuah lapisan plastis mantel bumi. Kecepatan pergerakannya tidak lebih cepat daripada kecepatan pertumbuhan kuku manusia.
(Baca juga: Gempa Aceh: Mengukur Kekuatan Gempa)
Namun pergerakan inilah yang bertanggung jawab terhadap sebagian besar kejadian gempa bumi. Sebagian gempa bumi yang lain disebabkan oleh aktivitas gunung api. Inilah yang kita kenal sebagai teori tektonik lempeng. Teori ini memicu revolusi dalam ilmu geologi karena berbagai fenomena geologi dapat dijelaskan dengan teori ini.
Lempeng-lempeng tektonik tersusun oleh material batuan yang keras yang menyusun kerak bumi di bagian atasnya, dan bagian bawahnya adalah lapisan tipis yang merupakan bagian paling atas dari mantel bumi. Inilah yang biasa disebut lapisan litosfera (dalam bahasa Yunani lithos berarti batu).
Bagian plastis di bawah litosfera yang merupakan bagian dari mantel bumi disebut lapisan astenosfera (dalam bahasa Yunani, asthenos berarti lemah). Gerakan lempeng-lempeng tektonik diduga disebabkan oleh adanya arus konveksi di dalam lapisan mantel bumi. Arus konveksi ini diduga terbentuk akibat adanya pemanasan yang bersumber dari inti bumi.
Bayangkan air yang dipanaskan dalam teko di atas kompor. Air di bagian bawah teko akan lebih panas sehingga berat jenisnya berkurang. Air ini akan mengalir naik. Sementara air di permukaan yang lebih dingin memiliki berat jenis lebih besar, akan turun.
Karena pemanasan berlangsung terus, bagian air di bagian bawah akan selalu memiliki berat jenis lebih kecil dari air di bagian atas. Dengan demikian terjadilah aliran air yang disebut aliran konveksi. Hal demikianlah yang diduga terjadi di dalam Bumi, meskipun dalam kecepatan aliran yang jauh lebih lambat.
(Baca juga: Gempa Aceh: Antisipasi Gempa Susulan Selamatkan Banyak Jiwa)
Lempeng-lempeng tektonik itu bisa jadi saling bertabrakan, saling menjauh atau bergesekan. Batas-batas lempeng yang menunjukkan gerakan saling menjauh terdapat di sepanjang punggungan-punggungan samudera (terletak di bawah samudera).