Изучение распределения силы тяжести показало, что все части земной коры — материки, горные страны, равнины и даже небольшие участки уравновешены на верхней мантии. Это уравновешенное их положение называется изостазией (греч. isoc — ровный, stasis — положение, стояние).
Сущность изостазии состоит в том, что земная кора гидростатически уравновешена в астеносфере. На некоторой глубине, ниже подошвы земной коры, давление массы литосферы на единицу площади повсеместно одинаково (как под плавающими телами).
Изостатическое равновесие достигается благодаря тому, что мощность земной коры обратно пропорциональна ее плотности. Тяжелая океаническая кора тоньше более легкой материковой; горным странам в мантии соответствуют «корни» гор, т. е. здесь кора толще, чем под низменностями.
Изостазия — это не мертвое статическое положение литосферы. На поверхности материков и на океанском дне происходит непрерывное перераспределение масс: продукты выветривания сносятся с гор и откладываются в море. По мере снижения гор поднимаются и корни складок и на поверхности оказываются все более глубокие сильно метаморфизированные породы. В подвижных областях в литосферу внедряется вещество мантии. Подвижные области литосферы изостатически не уравновешены и характеризуются изостатическими аномалиями.
Изостазия — в сущности не равновесие, а стремление к нему, непрерывно нарушаемое и вновь восстанавливаемое. Так, Балтийский щит после стаивания материковых льдов плейстоценового оледенения поднимается примерно на 1 м в столетие. Площадь Финляндии все время увеличивается за счет морского дна. Территория Нидерландов, наоборот, понижается; в этой стране, как известно, море сдерживается дамбами. Нулевая линия равновесия проходит южнее 60-й параллели. Ленинград расположен на полтора метра выше, чем Санкт-Петербург времени Петра I. Как недавно выяснено, даже тяжесть больших городов оказывается достаточной для изостатического прогибания территории под ними. Следовательно, земная кора весьма подвижна. И это понятно, если мы вспомним, сколь ничтожна ее толщина в сравнении с радиусом Земли. Рельеф земной поверхности есть зеркальное отражение поверхности Мохо, подошвы земной коры: возвышенным участкам соответствуют углубления в мантию, пониженным — более высокий уровень ее верхней границы. Так, под Памиром глубина поверхности Мохо 65 км, а в Прикаспийской низменности 30 км.