马里亚纳海沟位于北纬11°20，东经142°11.5;，即于菲律宾东北、马里亚纳群岛附近的太平洋底，亚洲大陆和澳大利亚之间，北起硫黄列岛、西南至雅浦岛附近。其北有阿留申、千岛、日本、小笠原等海沟，南有新不列颠和新赫布里底等海沟。全长2550千米，为弧形，平均宽70千米，大部分水深在8000米以上。最大水深在斐查兹海渊，为11,034米，是地球的最深点。这条海沟的形成据估计已有6000万年，是太平洋西部洋底一系列海沟的一部分。2014年12月，科学家马里亚纳海沟8145米的海床上发现了一种鱼类，打破鱼类的海洋栖息深度纪录。
世界之最
海沟深度
马里亚纳海沟是世界上最深的海沟，其最深处叫查林杰海渊。马里亚纳海沟位于北太平洋西部马里亚纳群岛以东。1951年，英国查林杰8号船发现了这一海沟，当时探测出的深度为10836米。此后，这一数据不断被新的纪录所修正。
1992年，日本海洋科技中心耗资5000万美元研制出海沟号水下机器人。海沟号长3米，重5.4吨，它是缆控式水下机器人，装备有复杂的摄像机、声纳和一对采集海底样品的机械手。它的研制目标很明确：就是要考察查林杰海渊。
经过数次失败，1995年3月24日，海沟号机器人被12000米长的一次缆缓缓放向海底，母船操作室内的17个监视器显示出潜水器发回的图象资料。经过三个半小时的行进，海沟号到达查林杰海渊底部，这时测深表显示的水深值是10903.3米，修正水深为10911.4米。修正水深是根据水压测定的值，通过含盐量、水温资料修正后的深度。
潜深记录
海沟号创造了新的世界潜深纪录，比原有纪录深了15米。
鱼类栖息深度
2014年发现的栖息深度最深的鱼类
海沟号还进行了试样采集及拍摄等考察活动，人们从它传回的图像中看到：茶色的海底泥土上，有一些白色的像海参一样的生物在蠕动，旁边还游动着数条小鱼。此前，确认有鱼的最深水深是8370米。
2014年12月，鱼类的海洋栖息深度纪录被打破，科学家在太平洋马里亚纳海沟8145米的海床上发现了一种鱼类，这比先前纪录深了将近500米。参加研究计划的科学家发现的这个奇特生物据信是狮子鱼，当它游泳时，看起来像有个奇怪的卡通狗鼻子背后浮动着湿纸巾。这种鱼浑身成白色，头大、眼睛小、没有鱼鳞，通常较人类的手掌稍长。
海沟探秘
1899年，人类在关岛东南首先测到内罗渊的深度为9660米。这一记录一直保持了30年。1929年在其附近测出了9814米的深度。
1951年英国皇家海军挑战者二号首度测量海沟，其最深处便以挑战者深渊为名。挑战者二号以回波定位方式于北纬11度19分，东经142度15分，测出10900米的深度。此方式是以探针通过渐层深度，反复发送声波，再以耳机捕捉回波，并将回波器的速率，以手持码表计时完成。因此正式提报新的最深距离时，按照谨慎的作法，应将所测深度减去一个尺度（20噚）较妥，从而得出5940噚（10863米）的数据。
1957年苏联科学院海洋研究所的一艘海洋考察船斐查兹号对马里亚纳海沟进行了详细的探测，并用超声波探测仪于8月18日在它的西南部发现了一条特别深的海渊，1960年美国海军的里雅斯特号深潜器创造了潜入海沟10916米的世界记录。
1960年1月，科学家乘坐的里雅斯特号深海潜水器，首次对成功地下潜至马里亚纳海沟最深处进行科学考察。令人惊奇的是，在这样的海底，科学家们竟看到有一条鱼和一只小红虾在游动！
1957年俄罗斯航具维塔兹号（Vityaz）回报测得11034米（36201英尺）深度，将该处命名为马里亚纳深凹；但此数据从未再测得，故不以为准确。
1962年机动载具史宾塞·傅乐顿·拜尔德号（Spencer F. Baird）测得最深10915米（35810英尺）。
1984年日本人将高能专业探测航具拓洋号（Takuyo）送入马里亚纳海沟，以多窄波束回波定位仪蒐集资料，测得最大深度为11040.41米（也记录为10920±10米2）。国外一般则采用深10924米，如美国中央情报局及世界概况。
最为精确的纪录则由日本探测艇海沟号（Kaiko）于1995年3月24日测得深度10911米（35798英尺）。
2012年3月，美国好莱坞著名导演詹姆斯-卡梅隆独自乘坐潜艇深海挑战者号，下潜近11千米，探底西太平洋马里亚纳海沟。关岛当地时间26日7:52，即北京时间5:52，卡梅隆成功下潜至世界海洋的最深处——马里亚纳海沟的挑战者海渊底部，当地时间26日上午返回水面。这是人类第二次探底马里亚纳海沟，卡梅隆是单枪匹马潜至这一地球最深处的第一人。
活动合作方美国国家地理学会说，卡梅隆于约两小时后潜至10898米深处，探底马里亚纳海沟。海沟底部是永恒黑暗，温度只有几摄氏度，水压相当于大约1000个大气压。卡梅隆在洋底探险3小时有余，收集生物和地质样本、拍摄图片和视频。
2012年6月27日，蛟龙号于北京时间5时29分顺利下潜入水，开始7000米级海试第5次下潜。经过3个多小时的下潜，于北京时间11点47分到达水下7062.68米的深度，超过上次下潜深度43米，创造中国载人潜水器的新纪录。
