האסתנוספירה היא השכבה הפנימית של כדור הארץ המתרחבת בעומק של כ -50 עד 100 ק"מ, ככל הנראה נוצרת על ידי חומרים צמיגים שעלולים להתעוות, האסתנוספירה ממוקמת בין הליטוספירה למזוספירה. המונח אסתנוספירה אינו חלק מהמילון של האקדמיה הספרדית המלכותית (RAE). המושג משמש שם המעטפת של כדור הארץ המעטפת הממוקמת מתחת לאזור שנקרא ליתוספירה.
האסתנוספירה מורכבת מחומרים מוצקים למחצה ומוצקים. מעליו מרחפת הליטוספירה, שכבה נוקשה המורכבת מהמגזר החיצוני של המעטפת וקרום כדור הארץ. באופן זה, תנועת הלוחות הטקטוניים מתרחשת באזור האסתנוספירה.
האסתנוספירה ניתנת לגמישה ויכולה להידחק ולעוות, כמו בצק משחק, כתגובה לחום כדור הארץ. הסלעים האלה באמת זורמים; נע בתגובה ללחץ שמטילים תנועות הפנים העמוקות של כדור הארץ. האסתנוספירה הנוזלית נושאת עימה את הליתוספירה של כדור הארץ, כולל היבשות.
מאפיין נוסף של האסתנוספירה הוא שהיא מקדמת את התחדשותה והתפשטותה של קרקעית האוקיאנוס. זאת בשל העובדה כי בהרכבו הוא בזלת, סלע דמיוני שדרך תהליך שחול זורם דרך רכסי האוקיאנוס. כאשר הוא פוגש את היבשת, החומר שוקע ועובר מתחתיה, חוזר לקרקעית האוקיאנוס ונמס בתוך האסתנוספירה על ידי תת-תחבולה.
בגיאולוגיה כדיסציפלינה מדעית, התיאוריה האוסטוסטית גורסת כי הרים אינם תוצאה של מטען עודף על פני השטח, אלא שמקורם נובע מתנועות המתרחשות בשכבות הפנימיות, הן בליטוספירה והן באסתנוספירה..
חשוב להזכיר כי עבור חלק מהמדענים האסתנוספירה לא ממש קיימת. ישנם מומחים שטוענים כי הסחף היבשתי נוצר על ידי תנועה סולידרית של הקרום עם המעטפת, ואילו איזוסטזיה תתפתח בין החלק החיצוני של ליבת כדור הארץ לחלק הפנימי של המעטפת.
נושא לוויכוח הוא הנושא לקיומה של האסתנוספירה או לא, שעדיין מחוללת מחלוקת רבה. לכן, נכון לעכשיו, אין עמדה הנחשבת מדויקת בהקשר זה, מכיוון שישנם מחקרים רבים המתמקדים בעמדה זו ואחרת מבלי להיות חותכים.
