판구조론은 '대륙 이동설'을 설명하는 것에서 발전해 왔으며 현재는 대부분의 과학자가 판 구조론을 받아들이고 있다. 판 구조론에 따르면 지구 내부의 가장 바깥 부분은 암석권과 연약권의 두 층으로 이루어져 있다. 판구조론은 대륙 이동을 설명하는 지질학 이론이다.
판구조론은 서로 다른 두 학설로인 20세기 초반에 인식되게 시작한 대륙 표이설과 1960년대 들어서 알려지게 시작한 해저 확장설에서부터 시작되었다. 판구조론은 1960년대 후반부터 발달하였는데, 그 후 지구과학의 혁명을 일으키며 거의 모든 과학자에게 받아들여졌다. 이것은 화학에서의 주기율표, 생물학의 유전 코드의 발견, 그리고 물리학의 양자역학에 비견되는 혁명적인 이론으로 받아들여진다.
19세기 말에서 20세기 초반까지만 해도 지구 표면의 주요 형태들은 고정되었다고 보았기 때문에 조산대의 형성도 지각의 수직 방향 운동으로 설명하였다.
지구 내부는 암석권과 연약권으로 구분하며, 암석권은 온도가 더 낮고 더 단단하지만 연약권은 온도가 더 높고 역학적으로 약하다. 판 구조론의 핵심 원리는 암석권이 서로 구분되는 몇 개의 판으로 구분되어 있고, 이것이 유체와 비슷하게 행동하는 연약권 위를 떠다닌다는 것이다. 상대적으로 유체와 비슷하게 행동하는 연약권 때문에 판들이 서로 다른 방향으로 움직일 수 있는 것이다.
판은 대륙지각과 해양지각을 포함하고 있으며 하나의 판에 둘 모두가 존재하기도 한다. 예를 들면 아프리카판은 대륙과 대서양, 인도양의 해저 부분을 포함하고 있다. 판에는 일반적으로 대륙지각과 해양지각 아래 맨틀의 최상부 부분이 포함되며 이 모두를 묶어서 암석권이라고 한다.
하나의 판은 판의 경계에서 다른 판과 만나는데 판의 경계에서는 지진이 발생하거나 산맥, 화산, 해구와 같은 지형적 특징이 생기는 경우가 많다. 세계에서 가장 활발한 화산들은 판의 경계에 존재하는 확률이 높고 특히 태평양 주변의 환태평양 조산대에서 일어나는 현상이 활발하며 널리 알려져 있다.
판이 움직일 수 있는 이유가 두 가지 있는데 첫 번째는 해양판이 상대적으로 무겁기 때문이고, 두 번째 이유는 연약권의 역학적 연성 때문이다. 맨틀에서의 열 방출은 판 구조운동의 근본적인 에너지 원천이다. 현재 보편적으로 생각되는 이유는 섭입대에서 가라앉는 해양지각의 상대적으로 높은 밀도가 판을 움직이는 가장 중요한 원동력이라 할 수 있다. 해령에서 처음 생기는 해양지각은 아래에 있는 연약권보다 가볍다. 하지만 시간이 지나면서 전도에 의해 열을 방출하고 두꺼워지기 때문에 점차 무거워진다. 두꺼워지고 무거워진 암석권은 해구에서 연약권 아래의 맨틀 심부로 가라앉을 수 있게 되고, 판 운동의 대부분 동력이 된다. 연약권이 약하기 때문에 판이 연약권을 뚫고 섭입대 안으로 들어갈 수 있다. 섭입이 판 운동의 가장 강한 원동력이기는 하지만, 유일한 에너지원이라고는 말할 수 없는데, 북미판이나 유라시아판과 같이 해구가 없는 데로 움직이는 판들이 있기 때문이다. 판 운동의 원동력은 지구과학자들 사이에서 아직 집중적인 연구와 토론의 주제이다.
지구의 표면이 크고 작은 여러 개의 판으로 구성되어 있으며, 이들의 상대적인 운동에 의해 화산 활동, 지진 마그마의 생성, 습곡 산맥의 형성 등 여러 가지 지질 현상이 일어난다는 이론이다. 판 구조론은 1969년대 말에 공식화되었으며 현재는 거의 보편적인 사실로 받아들여지고 있다.
판의 경계에는 세 종류가 있는데 보존 경계, 수렴 경계, 발산 경계이다.
보존 경계는 두 판이 스치면서 지나쳐 가는 곳에서 생긴다. 판의 경계에서는 변환단층이 생기는데 좋은 예는 북미 산안드레아스 단층, 뉴질랜드의 알파인 단층과 터키의 북 아나톨리아 단층이 있다. 산안드레아스 단층대는 북미대륙 서해안을 따라 발달한 복잡한 단층 시스템을 일컫는 말이다. 이곳에서는 태평양판이 북아메리카 판에 대하여 북서쪽으로 일 년에 5cm 정도의 속도로 서로 스쳐 지나가고 있다.
수렴 경계는 두 판이 모이는 곳에서 생기며 이때 생기는 공간 문제를 해결하기 위해 밀도가 높은 쪽이 지구 내부로 들어가는 섭입을 보이거나 조산대를 형성하는 것을 말한다. 예로는 서부 아메리카의 안데스산맥과 일본 호상 열도가 있다.
발산 경계는 두 판이 벌어져서 멀어져 가는 곳에 생긴다. 중앙해령 등을 예로 들 수 있다.
보존 경계에서 변환단층을 따라서 나타나는 좌.우 움직임은 지표에서도 쉽게 관찰할 수 있다. 판 사이의 마찰력 때문에 두 판은 단순히 스쳐 지나가는 대신에 두 판 사이에 응력이 누적되게 되고, 누적된 힘이 쌓여 마찰력보다 커지게 되면 변환단층에서는 그동안 축적해 온 잠재 에너지를 지진의 형태로 방출하며 단층을 따라서 움직임이 일어나게 된다.
수렴 경계의 양상은 충돌하는 두 암석권의 종류에 따라 달라지는데 밀도가 높은 해양판이 밀도가 상대적으로 낮은 대륙판과 충돌하는 경우, 일반적으로 해양판이 대륙판 아래로 섭입하면서 만들어진다. 지표에 나타나는 지형적 특징으로는 대륙판 위에는 해구와 나란한 방향으로 화산들이 줄지어 생기며 해양판 쪽에는 판의 경계를 따라 해구가 나타나고 대륙판과 해양판이 만나서 섭입되는 곳의 좋은 예로는 남아메리카 대륙 서해안에서 나즈카판이 남아메리카판 아래로 섭입하는 경우를 예로 들 수 있다. 이 과정에서 섭입되는 해양판 위에 있는 맨틀이 녹아 마그마가 생기게 되는데, 이들은 해양판으로부터 휘발성 물질을 공급받았기 때문에 녹을 수 있는 것으로 생각된다. 해양판이 섭입 온도가 높아지기 때문에 원래 공극이 많던 해양지각에 포함되어있던 물을 주성분으로 하는 휘발성 물질들이 빠져나오게 한다. 휘발성 물질들이 맨틀에 공급되게 되면, 맨틀의 녹는점이 낮아지면서 휘발성 물질이 많이 녹아있는 마그마가 생기게 된다. 이들 마그마가 상승하여 지표에 닿아 화산활동을 일으키게 되는데, 녹아있는 휘발성 물질 때문에 화산 활동의 양상은 매우 폭발적으로 된다. 대륙지각과 해양지각이 만나는 경계는 선 모양이기 때문에 수렴 경계에 수반되는 화산활동 역시 판의 경계에 평행하게 발달하게 된다. 남아메리카대륙 서해안의 안데스산맥이 남북으로 길게 뻗어있는 것은 판의 수렴에 의한 화산활동에 의하여 많은 화산이 발달하였기 때문이다. 비슷한 예는 북아메리카대륙의 캐스케이드산맥에서도 발견된다. 이곳에 있는 화산들은 활동기와 휴식기가 반복되는데, 활동기의 초기에는 유리질의 화산재와 부석 종류를 분출하다가 나중에는 마그마가 분출되어 화산이 커지는 패턴을 따른다.
발산 경계에서 두 판은 서로 멀어져가는데 새로운 지각 물질이 벌어지는 틈새를 채우게 된다, 이들은 아래에 있는 맨틀의 부분 용융의 결과물이다. 발산 경계의 기원이 되는 열점의 아래에서는 엄청난 양의 뜨거운 연약권의 물질들이 대류를 통해 상승하고 있고, 그 연약권 물질들은 위에 있는 암석권을 찢어버릴 수 있을 만큼의 충분한 운동에너지를 가지고 있다고 여겨진다. 대서양 중앙 해령의 생성을 촉발한 열점은 현재 아이슬란드에 있다. 대서양 중앙 해령은 한 세기에 수 cm 정도의 속도로 벌어지고 있다.