相模トラフとは、日本海溝から相模湾に至る全長約250km、水深約1000mの舟状海盆地形で、フィリピン海プレートの北東端に該当し斜めの衝突様式を持つプレート境界。 相模湾から伊豆大島・房総半島の間を通り、房総半島南東沖の三重会合点で日本海溝、伊豆・小笠原海溝と合流する。相模トラフは、フィリピン海プレート、太平洋プレート、ユーラシアプレート、北アメリカプレート4つのプレートが重なり合う複雑な構造を持つ。
太平洋プレートは、日本海溝で北アメリカプレートの下に沈み込んだ先で、フィリピン海プレートの下にさらに沈み込んでいる。そのフィリピン海プレートは相模トラフで北アメリカプレートの下に沈み込み、丹沢山地付近と房総半島東方沖の地下で盛り上がり、東京湾から房総半島にかけての地下で地下深くに反り曲がる複雑な構造となっている。この付近には、東京湾北岸から関東平野東縁にかけて太平洋プレートの断片（関東フラグメント）があり、この断片はフィリピン海プレートと太平洋プレートに挟まれているとする説も発表されている。さらに相模トラフのすぐ西側にはユーラシアプレートがあり、駿河トラフおよび南海トラフでフィリピン海プレートがその下へ潜り込んでいる。