Bundaflejringer
Størstedelen af Atlanterhavets bund er dækket af kalkholdigt slam. På større dybder end 5.000 meter (16.400 fod) aftager indholdet af kalciumkarbonat, og de kalkholdige aflejringer giver plads til rødt ler. Det finere materiale er ikke tydeligt på undervandsrygge, og skallerne af pteropod gastropoder (bløddyr af snegleklassen, der omfatter sneglene) kan være tilstrækkeligt talrige der til at karakterisere aflejringerne som pteropod ooze. Diatomeen-os (dannet af mikroskopiske encellede alger med cellevægge, der består af eller ligner siliciumdioxid) er den mest udbredte aflejring på de høje sydlige breddegrader, men i modsætning til Stillehavet mangler den på de nordlige breddegrader. Omkring tre femtedele af selve bunden er dækket af mudder (oozes, globigerina osv.), omkring en fjerdedel er dækket af sand og resten af sten, grus og skaller. Luftbåret materiale er rigeligt ud for Afrikas vestkyst, hvor tørre havvind fører materiale med sig fra ørkenområderne. På høje breddegrader er detritus fra isen, herunder klippefragmenter, der lejlighedsvis viser effekten af istidens slid, en vigtig bestanddel.
Tusindvis af kerneprøver af marine sedimenter, nogle mere end 40 meter lange, er blevet indsamlet i Nord- og Sydatlanten ved hjælp af stempelboringsrør. Disse kerner har afsløret betydningen af turbiditetsstrømme – lejlighedsvise katastrofale strømme af sedimentholdigt og dermed tættere vand, der strømmer nedad under klart vand – som transportører af store mængder sediment til de største dybder i Atlanterhavet. Siden slutningen af den pleistocæne epoke (for ca. 11.700 år siden) har turbiditetsstrømme været relativt sjældne, hvilket har medført, at de karakteristiske aflejringer, som de har lagt ned, som regel er dækket af flere centimeter af normalt pelagisk sediment. Undersøgelse af skallerne af planktoniske foraminiferer i disse kerner viser, at klimaændringer, istider og mellemistider i de sidste to millioner år er blevet registreret i sedimenterne som skiftende arter, der er tilpasset til koldt eller varmt vand. I 1960’erne gennemførte Joint Oceanographic Institutions for Deep Earth Sampling et dybdeboringsprojekt, som gennemtrængte hele tykkelsen af sedimentet i Atlanterhavet. Det ser ud til, at de ældste sedimenter i Atlanterhavsbækkenet blev akkumuleret i løbet af Mesozoikum (dvs. for ca. 252-66 mio. år siden). Datering af sedimentlagene ved hjælp af målinger af radioaktivt henfald eller ved undersøgelse af sporene i stenene af omvendelser af Jordens magnetiske poler (som sker med få millioner års mellemrum) viser, at ophobningshastigheden af pelagiske sedimenter i Atlanterhavet er 0,4 til 0,8 tommer (1 til 2 cm) pr. tusind år. Hastigheden på en given lokalitet kan dog være meget hurtigere på grund af aflejring fra turbiditetsstrømme.
David Barnard Ericson