半深海是从浅海向广阔深海的过渡地带，水深一般位于200～2000m之间，在海底地形上相当于大陆坡的位置，通常地形坡度较陡。深海是水深大于2000m的广大海域，其海底地形主要包括大陆基、大洋盆地及海沟等。
半深海及深海离大陆较远，一般来说，粗粒物质很难到达这里，只有浊流、冰川和风以及火山作用，能产生较粗的物质沉积。浊流所悬浮和挟带的大量物质，在进入大陆坡脚和深海盆地时，因搬运能力剧减发生堆积，所形成的沉积物叫浊积物。由浊积物构成的扇状地形叫深海扇。扇体的沉积厚度较大，向深海平原厚度减小。浊积物主要由粘土和砂组成，还有砾石、岩块、生物碎屑等。具分选性和层理。
陆源物质部分沉积于浅海带，粒径小于0.005mm的悬浮物质进入半深海和深海区。这些物质虽属陆源的悬浮物质，但它们几乎都是胶体性质，可长期悬浮于水中，只有在极安静的水动力条件下才能沉入海底。由于海洋中波浪和洋流的存在，极安静的环境几乎不存在，如果不是胶体物质的凝聚作用，它们可能不会发生沉积。
半深海中的沉积物具有世界共同的特点，即都是一些胶状软泥，其成分大体相似。这些软泥据颜色的差异有蓝色软泥、绿色软泥、红色软泥等。
深海是海洋的主体，但沉积速度较低。化学沉积作用形成了锰结核、多金属软泥等。
锰结核 锰结核又称锰团块、锰矿球等，它由水针铁矿、钠水锰矿和钡镁锰矿等矿物组成。锰结核中含30多种元素、除Fe、Mn外，还有Cu、Co、Ni等，其品位均已达到工业品位，而且储量可观，所以锰结核的经济意义很高。锰结核主要为黑褐色，含铁多时呈红褐色。结核大小不一，一般为0.5～25cm，个别大于1m。锰结核都具有一个碎屑核心，铁、锰矿物以同心圆状包在核外，这些核心可以是火山玻璃、生物骨屑或浮冰岩屑等。锰结核主要分布于水深 4000～6000m的深海底，以太平洋深海底为最多。锰结核的形成条件为：有丰富的锰质来源，处于氧化环境，海流不断补充锰质和沉淀核心。尽管在这种条件下，锰结核的沉积速度仍很小，一般为10-5～3×10-3mm/a。
多金属软泥 是一种富含Fe、Mn、Al、Zn、Pb、Ag、Au等金属的未固结沉积物。一般分布在水深2000～3000m处，现在已出现的地区有红海、东太平洋海隆等。多金金属软泥中各种金属主要以硫化物形式存在，金属含量已达到工业品位。由于它分布的深度比锰结核浅，是未来有前景的矿产。
半深海及深海的生物沉积主要是一些生物软泥，尤其是深海区分布较广，它是深海沉积的重要部分。大量的浮游生物死亡后堆积，与泥质沉积物混在一起形成生物组分超过50％的软泥。生物软泥据其成分和生物碎屑的种类，分为以碳酸钙为主的钙质软泥和以硅质为主的硅质软泥。前者包括抱球虫软泥和翼足类软泥，后者包括硅藻软泥和放射虫软泥。湖泊中的生物作用也可形成腐泥，成岩后称为油页岩。