L'asthénosphère (du grec asthenos, «sans force », et sphère) est la partie la plus visqueuse du manteau terrestre.
Pendant longtemps, les géophysiciens ont assimilé l'asthénosphère avec le manteau supérieur (jusqu'à une profondeur de 670 km), le manteau inférieur étant appelé mésosphère (du grec mesos, «milieu ») ; mais, actuellement, certains chercheurs ont tendance à restreindre cette couche supérieure à la zone de plus faible vitesse du manteau, là où elle est le plus plastique.
L'asthénosphère est la partie ductile du manteau sur lequel se déplacent les plaques (rigides).