岩石层是地球的冷外壳，可弹性地承受应力。由于没有充分估价时间和应力的作用，所以对岩石层的厚度众说不一。因为地幔硅酸盐在高温下易于流动，而在高应力作用下更快地流动，所以在低应力水平和短时期作用下的岩石层要厚于在高应力水平和长时期作用下的岩石层。这样当用地震技术或冰川时期后地壳回跳方法确定时，岩石层是很厚的。经过较长的时期，瞬时弹性岩石层的下部松弛，因而有效弹性厚度变薄。这样，弹性岩石层在长期的诸如海山和地形的作用下变得相当薄。承载数百万年岩石层的挠曲厚度为10~35km。可以预计受短期象冰帽这种载荷的岩石层要厚得多。岩石层的更全面的定义是，它由部分地壳和上地幔组成，在上述载荷和时间尺度发生弹性变形。

在理论上讨论岩石层时，通常假定地幔的粘滞性和抗蠕阻力仅取决于温度、压力和应力。在此情况下，大洋岩石层随时间而加厚，这是由于它不断冷却的结果，而其厚度可能与已知等温线的深度有关。地幔的粘滞性或强度也与构造、矿物成分和晶体取向有关。如果上地幔是分层的，那么岩石层一软流层的边界可能受除温度以外的其它因素控制。例如，如果壳下层是由富含橄榄石的方辉橄榄岩组成，那么在已知温度状态下它要比富含单斜辉石一石榴石层强度大，人们假定单斜辉石一石榴石层出现在大洋地幔的更大深度。如果这种岩层足够软，那么岩石层一软流层的边界可代表一化学边界而不是等温线。同样，起主导作用的结晶元素的优势取向的变化也显著影响抗蠕阻力。

在对流的地幔中存在一必经其传热的热边界层。热边界层的厚度受热导率和热流量等参数的控制，并且只简单地与弹性层的厚度相关。由于在传导层中温度随深度迅速增高，并且粘滞性随深度快速减小，所以边界层的下部可能下伏于弹性岩层之下；也即是说，只有热边界层的上部可承受很大的持久的弹性应力。遗憾地是，人们也常常把传导层视为岩石层。

目前大多数地球地幔模型中都包含一上地幔低速带LVZ，称为LID的高速层位于其上。LID也常常称作岩石层。当然，地震应力和周期要比地质意义上的应力和周期小得多。如果地震波测出LVZ中的松弛模量和LID的高频或未松弛模量，那么，在化学上均匀的地幔中，LID应该比弹性岩石层厚得多。如果在化学上LID不同于LVZ，那么人们也可以预测在界面处长期流变特性的变化。如果证明LID和弹性岩石层的厚度相同，那么这将得出化学或结晶控制上地幔力学性质的结论，而不是热控制上地幔力学性质。