中沙大环礁，作为南海最大的环礁，完全被海水淹没，水深一般在9到26米之间。大环礁东部区域是一个深且宽广的地壳断裂带，地壳与洋壳在此处以陡峭的51°至58°角度下陷，直达4000米深的海盆底部。在中沙群岛南部，与南沙群岛双子群礁之间的海域，是南海的最深处，深度达到惊人的-5559米，这里的热流量、布格重力和磁力异常偏高，推测可能与过去的陆地漂移有关。
中沙群岛的暗沙分布独特，边缘突起，彼此间的断块并不相连，形成了许多独立的暗沙个体。这些断缺部分成为了连接□湖的天然通道。□湖内部散布着暗沙，其中漫步暗沙的深度最浅，只有9米。黄岩岛作为中沙群岛中唯一露出水面的环礁，是由海盆中的海山顶部覆盖珊瑚礁形成的，位于中沙东部约300公里处，形状呈三角形，长约19公里，边缘陡峭。湖水清澈，礁盘上可见石柱状珊瑚礁，最高点“南岩”高出海面约1.8米，如同一根珊瑚岩柱直插海面，从4000米深的海盆升起。
尽管中沙群岛主要由隐伏在水下的暗沙组成，但由于它们接近海面且面积广大，对海面状况的影响十分显著。在天气恶劣时，如漫步暗沙和比微暗沙区域的波浪异常大，附近的滩岸海面会受到影响，海水变得汹涌。暗沙区域的海水呈现微绿色，而深海则呈现出碧蓝色，两者对比鲜明。因此，早在200多年前，中沙群岛就因其明显的特征，被用作船只航行的标志，从广州、香港、上海、台湾、日本到新加坡的航线都曾经过这里。
中沙群岛是中国 南海诸岛四大群岛中位置居中的群岛。西距三沙市西沙群岛的永兴岛约200公里。古称红毛浅。北纬 15°24′～16°15′，东经113°40′～114°57′。主要部分由隐没在水中的3座暗沙、滩、礁、岛所组成。长约140公里（不包括黄岩岛），宽约60公里，从东北向西南延伸，略呈椭圆形。包括南海海盆西侧的中沙大环礁、北侧的神狐暗沙、一统暗沙及耸立在深海盆上的宪法暗沙、中南暗沙、黄岩岛（民主礁）等。几乎全部隐没于海面之下，距海面约10～26米，只有黄岩岛南面露出了水面。