海底谷（sea valley，submarine valley）是指切割海底而伸长的谷形凹地。有各种形态：有的切割很深，谷壁较陡的“V”形谷叫海底峡谷；有的谷坡平缓并具有较宽的剖面；有的谷壁很陡但谷底为宽而平坦的槽谷。切割陆架而成的海底谷称陆架谷或陆棚谷，包括冰川谷、潮汐冲沟及溺谷等；切割陆坡或陆隆而伸入到深海底的叫深海谷。“谷流说”认为，它是强烈的浊流侵蚀作用之产物。“构造成因说”认为，系在水下断层谷或向斜谷的基础上形成。“冰川控制说”认为，是冰川作用切割所致。还有人认为，是陆地河谷被海水淹没而成。许多海底谷中已发现并开采各种砂矿。