Lo spessore dell'astenosfera varia a seconda della posizione e della profondità. Non è uno strato chiaramente definito con uno spessore fisso.

Ecco un'idea generale:

* Spessore medio: Circa da 60 a 200 chilometri (da 37 a 124 miglia)

* Range di profondità: In genere inizia intorno a da 100 a 150 chilometri (da 62 a 93 miglia) sotto la superficie.

* Spessore variabile: Può essere più sottile sotto creste medio-oceaniche e più spesse nei continenti.

È importante notare che l'astenosfera non è uno strato solido. È una zona all'interno del mantello superiore che si comporta come un fluido molto viscoso, permettendo alle piastre litosferiche di muoversi.