La astenosfera o astenósfera (del griego ἀσθενός, ‘sin fuerza’ + σφαῖρα, ‘esfera’) es la zona superior del manto terrestre que está debajo de la litosfera, aproximadamente entre 30 y 50 kilómetros de profundidad hasta los 660 km.
Mientras que donde la expansión encuentra un obstáculo representado por un continente, se hunde bajo este, volviendo así la materia del fondo a fundirse en el seno de la astenosfera y manto más profundo, fenómeno conocido como subducción.
En 1962 Don Anderson no encontró una teoría lo suficientemente convincente acerca del descubrimiento de Gutenberg, ya que ese nivel es muy heterogéneo.
Además se detectaron notables diferencias en su composición en niveles bajo las cuencas oceánicas respecto a los cratones continentales, por lo que no puede considerarse una capa universal.
Pero desde el descubrimiento del paleomagnetismo y la sismicidad profunda, ambas teorías han quedado diferenciadas.