Các mảng kiến tạo có thể di chuyển do mật độ tương đối của thạch quyển đại dương và độ yếu tương đối của quyển mềm. Quá trình mất nhiệt từ manti được xem như nguồn gốc gây kiến tạo mảng. Theo quan điểm hiện tại, mặc dù vẫn còn tranh cãi, mật độ quá lớn của thạch quyển đại dương đang chìm xuống trong đới hút chìm là nguyên nhân chính gây chuyển động mảng. Khi thạch quyển đại dương hình thành ở các sống núi giữa đại dương, nó ít đặc hơn so với lớp quyển mềm bên dưới, nhưng nó sẽ trở nên đặc (nặng) hơn khi nó nguội đi do dòng đối lưu manti kéo nó ra xa và dày hơn khi nó càng cổ. Mật độ thạch quyển cổ lớn hơn so với quyển mềm bên dưới cho phép nó chìm sâu xuống trong manti tại đới hút chìm, và tạo ra lực chính gây ra chuyển động mảng. Điểm yếu trong quyển mềm cho phép các mảng kiến tạo di chuyển dễ dàng về phía đới hút chìm.[20] Mặc dù sự hút chìm được xem là lực mạnh nhất gây ra chuyển động mảng, nhưng nó không phải là lực duy nhất, ví dụ như mảng Bắc Mỹ là mảng đang chuyển động nhưng không bị hút chìm ở bất kỳ chỗ nào. Mảng lớn Á–Âu cũng tương tự như vậy. Nguyên nhân gây chuyển động mảng là một đối tượng đang được các nhà khoa học Trái Đất nghiên cứu và thảo luận tích cực.

Các ảnh địa chấn 2 và 3 chiều về cấu tạo bên trong Trái Đất cho thấy có sự khác nhau về phân bố mật độ theo chiều bên trong suốt quyển manti. Sự khác nhau này có thể là do vật liệu (thành phần hóa học của đá), khoáng vật (các biến thiên trong cấu trúc khoáng vật) hoặc nhiệt (thông qua giãn nở và co ngót nhiệt từ nhiệt năng) cấu thành chúng. Sự khác biệt về mật độ theo chiều bên còn do các dòng đối lưu manti tạo ra từ lực đẩy nổi.[21] Sự đối lưu quyển manti liên quan trực tiếp và gián tiếp đến chuyển động mảng như thế nào là vấn đề đang được nghiên cứu và thảo luận trong địa động lực. Tuy vậy, nguồn năng lượng này phải được truyền qua thạch quyển để làm cho các mảng kiến tạo có thể di chuyển. Có hai kiểu ảnh hưởng đến chuyển động mảng là ma sát và lực hấp dẫn.[22][23]

Nội lực

Ma sát

Sự ma sát được ghi nhận gồm hai kiểu là lôi kéo cơ sở và hút phiến.[24] Lôi kéo cơ sở làm cho các dòng đối lưu lớn trong quyển manti truyền qua quyển mềm. Chuyển động được gây ra bởi lực ma sát giữa quyển mềm và thạch quyển. Trong khi đó, "hút phiến" xảy ra khi các dòng đối lưu cục bộ tạo lực kéo xuống do ma sát, kéo các mảng trong đới hút chìm tại các rãnh đại dương. "Hút phiến" có thể xuất hiện trong môi trường địa động lực trong khi sự lôi kéo cơ sở vẫn tiếp tục tác động lên mảng khi nó đã chìm vào quyển manti (mặc dầu có lẽ tác động lên cả mặt trên và mặt dưới của phiến ở mức độ lớn hơn).

Trường trọng lực

Sự chuyển động mảng bị đẩy bởi trọng lực của các phần của mảng có độ cao lớn hơn tại các sống núi đại dương được gọi là trượt trọng lực. Khi thạch quyển đại dương được hình thành tại trung tâm tách giãn từ các vật chất nóng của quyển manti, nó dần dần nguội đi và dày lên theo thời gian (và càng xa sống núi). Thạch quyển đại dương nguội thì đặc hơn vật liệu manti nóng cùng nguồn và với sự gia tăng bề dày nó từ từ chìm trở lại manti để bù cho lại theo quy tắc đẩy nổi. Kết quả là nó hơi nghiêng theo chiều bên theo khoảng cách từ trục sống núi.[25]

Nói chính xác hơn thì cơ chế này là sự trượt trọng lực do địa hình biến thiên theo phương ngang nếu nhìn trên tổng thể có thể thấy sự biến đổi đáng kể và địa hình sống núi tách giãn là đặc điểm dễ nhận thấy nhất. Ví dụ: (1) Chỗ phồng cong của thạch quyển trước khi nó chui xuống bên dưới một mảng gần nó tạo ra một hình dạng địa hình rõ ràng có thể bù đắp hoặc ít nhất là ảnh hưởng tới địa hình của các sống núi đại dương; (2) Chùm manti tác động bên dưới các mảng kiến tạo có thể thay đổi mạnh mẽ địa hình của đáy đại dương.

Trường hợp phiến-kéo là sự chuyển động của mảng được điều khiển một phần bởi trọng lượng của các mảng nguội và đặc hơn đang chìm vào quyển manti ở các rãnh đại dương.[26] Có các đấu hiệu đáng kể cho thấy sự đối lưu đang diễn ra trong quyển manti ở nhiều mức độ khác nhau. Sự dâng lên của vật liệu tại sống núi giữa đại dương gần như là một phần chắc chắn của dòng đối lưu. Các mô hình trước đây về kiến tạo mảng xem các mảng trượt trên các ô đối lưu giống như các đai chuyền băng tải. Tuy nhiên, hầu hết các nhà khoa học ngày nay cho rằng quyển mềm không đủ mạnh để gây ra sự chuyển động trực tiếp bằng ma sát từ những lực cơ sở như vậy. Phiến-kéo được xem là lực lớn nhất gây ra chuyển động mảng. Các mô hình hiện nay chỉ ra rằng sự hút tại các rãnh đại dương cũng đóng vai trò quan trọng trong chuyển động mảng.[24] Tuy nhiên, cần phải lưu ý rằng, chẳng hạn, mảng Bắc Mỹ không bị hút chìm ở nơi nào. Các mảng khác như mảng châu Phi, Á-Âu và Nam Cực cũng tương tự. Lực gây ra chuyển động tổng thể của mảng và nguồn năng lượng của nó vẫn là vấn đề đang được nghiên cứu.[27]

Các ngoại lực

Trong một nghiên cứu công bố vào số phát hành tháng 1-2 năm 2006 trên Geological Society of America Bulletin, một nhóm các nhà khoa học Ý và Hoa Kỳ rút ra kết luận rằng các thành phần của mảng có khuynh hướng chuyển động về phía tây là do chuyển động tự quay của Trái Đất và lực ma sát thủy triều của Mặt Trăng. Trái Đất tự quay theo hướng từ tây sang đông, nên lực hấp dẫn của Mặt Trăng kéo nhẹ các lớp trên bề mặt của Trái Đất lùi về phía tây. Nó cũng gợi ý rằng (mặc dù còn mâu thuẫn) sự quan sát này cũng có thể giải thích tại sao Sao Thủy và Sao Hỏa không có kiến tạo mảng, trong khi Sao Thủy không có vệ tinh và các vệ tinh của Sao Hỏa thì quá nhỏ để gây ra thủy triều trên Sao Hỏa.[28]

Tuy nhiên, điều này không phải là lý lẽ mới vì trước đây nó đã được cha đẻ của giả thuyết kiến tạo mảng là Alfred Wegener đưa ra. Đây là một thách thức đối với nhà vật lý Harold Jeffreys, người đã tính toán rằng biên độ của ma sát thủy triều cần thiết (nếu đạt được) sẽ nhanh chóng làm cho chuyển động tự quay của Trái Đất phải ngừng lại từ lâu rồi. Một số mảng chuyển động về hướng bắc và đông, còn chuyển động chủ yếu theo hướng tây của bồn địa Thái Bình Dương chỉ đơn giản là do trung tâm tách giãn Thái Bình Dương bị lệch về phía đông (được dự báo là không phải do sức hút của Mặt Trăng).[29]

Ý nghĩa của các cơ chế

Vectơ hợp lực của chuyển động mảng phải là một hàm của tất cả các lực tác động lên mảng. Tuy nhiên, ở đây còn tồn tại một vấn đề liên quan đến mức độ mà mỗi quá trình này đóng góp vào chuyển động của từng mảng.

Sự đa dạng về tính chất và môi trường địa động lực của các mảng phải tạo ra các khác biệt một cách rõ ràng theo mức độ mà các quá trình này tác động chủ động làm các mảng di chuyển. Một phương pháp liên quan đến vấn đề này là tốc độ tương đối của các mảng đang chuyển động và các dấu hiệu có thể có của các lực tác động lên các mảng.[30]

Một trong những tương quan có ý nghĩa nhất đã được phát hiện là các mảng thạch quyển gắn với các mảng đang hút chìm chuyển động nhanh hơn các mảng không gắn với các mảng đang hút chìm. Mảng Thái Bình Dương bị bao bọc bởi các đới hút chìm (vành đai lửa Thái Bình Dương) và chuyển động nhanh hơn các mảng khác thuộc bồn địa Đại Tây Dương, các mảng này được gắn với các lục địa thay vì các đới hút chìm. Người ta cũng nghĩ rằng các lực liên quan đến các mảng chìm xuống (phiến-kéo và hút phiến) là các lực gây ra chuyển động mảng, ngoại trừ các mảng không bị hút chìm.[24]

Các lực gây chuyển động mảng vẫn là đối tượng đang nghiên cứu trong lĩnh vực địa vật lý.