最早的一種說法是，海底峽穀是海浪衝刷的結果。人們想象，海浪有無比巨大的能量，對海底一定會產生巨大的衝刷作用，於是就形成了海底峽穀。這個觀點一經提出，立刻遭到了很多科學的質疑。他們認為，海浪不可能對海底產生如此大的侵蝕作用。我們知道，雖然海上狂風怒吼，波浪滔天，但幾海洋底卻是十分平靜的。海浪對幾百米之下的海底根本不會造成任何影響。
有些人認為，地震所引發的海嘯侵蝕海底，從而形成了海底峽穀。但是，在沒有受海嘯襲擊的地區也存在海底峽穀。再說，如此巨大的海底峽穀僅僅憑借海嘯的衝擊是無法形成的。可見，用海嘯來解釋海底峽穀的形成原因，這一說法是難以立足的。
還有這樣一種假說，認為海底峽穀可能是由大陸架基底原始斷裂不斷演化而成的。雖然這一說法得到了很多學者的讚同，但它也僅僅是停留在推斷上，沒有足夠的證據證明。
濁流侵蝕說是一種非常有代表性的說法。在20世紀四五十年代，荷蘭海洋地質學家奎年，為了證明海底濁流具有強大的衝擊力，用人工方法在水槽中做試驗，模擬海底在清水底下流動的濁流，以證明自己的推斷。1929年，紐芬蘭海岸外的海底電纜在一夜之間沿陸坡向下依次折斷。1952年，美國海洋地質學家通過研究發現，這次事件很有可能是強大的海底濁流所為。同時，他們還根據海底電纜依次折斷的時間，計算出這股濁流在坡度最大處流速高達28米/秒，在到達6000米的深海平原時，其流速不低於4米/秒，這也成為濁流侵蝕說的證據之一。後來，在大陸架的外緣、在海底峽穀穀底，人們發現有向下遊移的砂礫和流痕。這種現象說明，海底峽穀中曾有強大的濁流通過。可是，濁流雖有較強的侵蝕能力，但畢竟海底峽穀的規模很大，單靠深海濁流，是否能切割出深達數百乃至數公裏的海底峽穀，是很令人懷疑的。尤其是許多穀壁都是堅硬的岩石，要在這樣環境下形成峽穀，也確實不是件容易之事。總之，盡管濁流可能是形成海底峽穀的重要原因，但它一定不是唯一的原因。
被大多數所認可的一種說法，海底峽穀是大陸坡上的沉積層在地震作用下沿大陸斜坡滑動時產生的沉積流的結果。在冰川時代，海平麵顯著下降，大陸架成為大麵積的淺水區。受風暴和浪潮的影響，淺水區的泥沙被海浪卷起，形成比重較大的沉積層。這種沉積層由於地震的強烈作用，像一股巨大的激流，從大陸架流出，沿著大陸坡流到大洋底，而地殼繁發的地帶又多在大陸坡，地殼的斷裂就形成了海底峽穀的雛形。強大的海底沉積流順著海底裂縫滑動，經過歲月的流逝與曆史的演變，就形成了今天的海底峽穀。
在大洋深處，除了海底峽穀，還有其他一些海底穀。在大型三角洲前緣，有許多橫剖麵呈U形，穀身平直，分支稀少的穀地，稱為三角洲前緣槽，其形成原因與海底峽穀相似。海底扇上的扇穀，也稱深海穀，其深度一般較小，穀底相對平坦，穀壁缺乏基岩露頭，通常是海底峽穀或三角洲前緣槽的向海延續。
有些深海穀可向上延展，走向通常平行於海岸線，例如由巴芬灣向南延伸至北美海盆的中大西洋深海穀。大陸坡上還有一些微微彎曲，支穀較少的淺小海穀，叫坡溝，它主要是由塊體滑塌而形成。斷裂下陷會形成一些槽形穀，特征為穀壁平直、底部寬闊。