Dans la tectonique des plaques, la lithosphère océanique est un ensemble formé par la croûte océanique et le manteau lithosphérique sous-jacent. La lithosphère océanique est moins épaisse que la lithosphère continentale. La partie crustale de la lithosphère océanique est épaisse généralement de moins de 10 km, sa portion mantellique peut atteindre 80 km d'épaisseur. Elle est plus dense que la lithosphère continentale, avec une masse volumique moyenne de 3,3g/cm³. Elle est composée de gabbros et basaltes dans la partie crustale (la croûte océanique) et de péridotites dans la partie mantellique (manteau lithosphérique).
La lithosphère océanique est créée au niveau des dorsales. De par leur processus de formation, elles sont d'abord peu épaisses, puis, s'épaississent au fur et à mesure de leur éloignement de la dorsale, ce qui correspond aussi à leur âge. Leur épaississement s'effectue par refroidissement de la partie du manteau supérieur immédiatement sous la croûte mais aussi par sédimentation. Le refroidissement induit une augmentation de la densité de la plaque, quand cette dernière dépasse la densité de l'asthénosphère sous-jacente, l'équilibre devient instable et la lithosphère océanique qui « flotte » sur l'asthénosphère peut entrer en subduction.
La majeure partie de la lithosphère océanique actuelle est âgée de moins de 200 millions d'années, car elle disparaît dans le manteau asthénosphérique lors de la subduction pendant qu'une lithosphère océanique nouvelle se forme au niveau des dorsales par accrétion. Dans le cas d'une obduction, des portions de la plaque océanique ne disparaissent pas mais peuvent former une nappe de