L'asthénosphère n'a pas de taille exacte, mais le United States Geological Survey estime qu'elle a une épaisseur d'environ 111,85 miles (180 kilomètres). Elle est très ductile, ce qui signifie qu'elle peut changer de forme et donc d'épaisseur en fonction de conditions.
L'asthénosphère est située juste en dessous de la lithosphère, qui est constituée de la croûte terrestre et de la partie supérieure du manteau. L'asthénosphère constitue le reste du manteau.
La raison pour laquelle l'asthénosphère est si ductile est due à sa proximité avec la chaleur intense générée par le noyau terrestre. La chaleur géothermique créée par le noyau maintient la roche dans l'asthénosphère dans un état semi-liquide à tout moment.