Атлантический океан образовался (одна из теорий) в мезозое в результате раскола древнего суперконтинента Пангея и дрейфа материков. Раскол Пангеи шёл с севера на юг и начался в триасе, а закончился в меловом периоде. Затем Атлантический океан расширялся за счёт движения Североамериканской и Южноамериканской плит, в кайнозое произошло закрытие океана Тетис, смещение Африканской плиты к северу. В северной части Атлантического океана зона спрединга располагалась между Северной Америкой и Гренландией, где сейчас расположено море Баффина. Затем спрединг переместился восточнее, между Гренландией и Скандинавским полуостровом.
Дно Атлантического океана в его северной части относится к Североамериканской и Евразийской плитам, центральная и южная часть подстилается Южноамериканской, Африканской, Карибской плитами и плитой Скотия на юге.