1497年，葡萄牙航海家达伽马东航寻找印度，便将沿途所经过的洋面统称之为印度洋。1570年奥尔太利乌斯编绘的世界地图集中，把“东方的印度洋”一名去掉“东方的”，简化为“印度洋”。这个名字逐渐被人们接受，成为通用的称呼。
印度洋上的岛屿可分为两列平行的岛链︰内弧属火山岛，有大、小巽他群岛(包括苏门答腊岛、爪哇岛、帝汶岛等)；外弧为非火山岛，有安达曼群岛、尼科巴群岛、明打威群岛等。岛弧的外缘——爪哇海沟为印度洋最深的水域，最深点达9000多米。印度洋中央的海岭可分为3支︰北支为阿拉伯—印度海岭；西南支为印度洋西南海岭，它与大西洋—印度洋海岭相连；东南支为中印度洋海岭，它与印度洋东南海岭相接。北支海岭和西南支海岭是结构复杂的海底山脉，宽度400～970公里，高度为2000～5000米，海岭的中脊为裂谷带，地貌极为崎岖险峻；东南支海岭从中印度洋海岭至阿姆斯特丹岛的宽度达1450公里，裂谷很少。印度洋中央的海岭被大小不一的断裂带所切割，海底岩层位移达320公里。印度洋东部海域1962年发现的东印度洋海岭南北直线延伸约4990公里，为印度洋中最长最直的海岭。海岭之间为一系列海盆︰北部和西北部有阿拉伯海盆、索马利海盆；中部自西而东，有马达加斯加海盆、中印度洋海盆、科科斯海盆和北澳大利亚海盆；南部最重要的是克罗泽海盆。根据大陆漂移学说，印度洋是在中生代南半球贡德瓦纳古陆解体时，印度、澳大利亚大陆、南极大陆、非洲大陆和南美大陆的漂移而形成的。
印度洋海底地貌错综复杂，除洋底中部有呈“入”字形的大洋中脊外，东部尚有东印度洋海岭和岛弧、海沟带，在海岭、海丘、海台之间分布着许多海盆。印度洋的大洋中脊，包括中印度洋海岭、阿拉伯一印度海岭、西南印度洋海岭和东南印度洋海岭。中印度洋海岭从阿姆斯特丹岛向北延伸，一般高于两侧海盆，平均宽度达800公里左右，由于被一些与之垂直或斜交的断裂带切断错开，中脊裂谷表现时断时续的特征，因此中印度洋海岭形态崎岖破碎。中印度洋海岭向西北延伸形成阿拉伯一印度海岭，高度较大，继续向西北延伸，进入亚丁湾和红海；中印度洋海岭从罗德里格斯岛向西南分出西南印度洋海岭，经爱德华太子群岛，接大西洋一印度洋海岭；中印度洋海岭至圣波尔岛向东南连接东南印度洋海岭，再向东连接太平洋一南极海岭和东太平洋海岭。印度洋海底除中脊海岭外，还有许多近似南北向的构造带。这些构造带相互平行，绵延很远，其中东印度洋海岭，走向与东经90°经线一致，是世界上最直的一条海岭。它长约5000公里，东西宽约150～250公里。由于它沿着东经90°分布，故又叫东经90°海岭或卡彭特海岭。大洋中脊呈“入”字形，将印度洋分成三个海域。
东部海域区被东印度洋海岭分割，两侧有中印度洋海盆和西澳大利亚海盆。中印度洋海盆南北纵贯，北部为恒河水下冲积锥所掩盖的斯里兰卡深海平原。西澳大利亚海盆北部与深海沟相接，东南部被海岭、海丘和海台分割，海底地貌复杂。
西部海域区海底地貌最复杂，它被海岭和岛屿分割，分为索马里海盆、莫桑比克海盆和马达加斯加海盆。
南部海域区海底地貌比较简单，分为三个海盆：克罗泽海盆、大西洋一印度洋海盆和南极一东印度洋海盆。印度洋大陆架平均宽度比大西洋狭窄，大陆坡的坡度也较小，大陆边缘地貌的突出特点是大陆隆或海台较多且分布较广。印度洋大陆隆有的是浊流或大陆坡滑动崩塌、使大量的碎屑物质堆积于深海平原边部而成，也有的原是大陆的一部分分异沉降而成。
除此之外，印度洋还是一个火山、地震、海啸频发的大洋，这是因为印度洋所处的地理位置有关，它正好处于好向处大的地球板块之间，这也导致它的地质活动格外的频繁。自有记载以来，印度洋发生过无数的自然灾害，最近的、也是最著名的当属2004年的大海啸，地震发生的范围主要位于印度洋板块与亚欧板块的交界处，消亡边界。地处安达曼海。这场突如其来的灾难给印尼、斯里兰卡、泰国、印度，马尔代夫等国造成巨大的人员伤亡和财产损失。到2005年1月10日为止的统计数据显示，印度洋大地震和海啸已经造成15.6万人死亡，这可能是世界近200多年来死伤最惨重的海啸灾难。而最终的死亡人数则是22.6万人，并且死亡人数仍旧不断攀升。
印度洋的面积是世界第三，但它的平均深度却超过了第二的大西洋，这是因为它的海底峡谷更加险峻和深遂。同太平洋所不同的是，太平洋的海底山脉更加高耸和巍峨，所以太平洋上的岛屿星罗棋布，而印度洋上的鸟屿非常少，它的海底山脉不是高，而是陡峭，许多山脉都深深地陷落在幽深的海底，被一条条宽大的海沟所包围，可以这么说，太平洋的海底山脉是向上长的，而印度洋的海底山脉是向下长的，所以它们虽然难以露出水面，让人一睹它们的行迹，但是高度一点都不逊色于太平洋的海底山脉。
这也使得印度洋更加的幽暗和神秘，它的能见度是最低的，远没有太平洋和大西洋的清澈，更别说和北冰洋比了。从古到今，对于它的探索和研究是很少的，远达不到其它大洋的水准，这主要就是因为它的海底地形的复杂和洋流方向的多变，从而致使飓风、地震和海啸频发，所以一直为世人所止步。
