La astenosfero (de la grekaj vortestoj a + sthenos „sen firmeco“) estas la plej supra parto de la termantelo. Ĝi komenciĝas 60 ĝis 210 kilometrojn sub la tersurfaco kaj etendiĝas ĝis profundeco de 300 ĝis 410 kilometroj sub la tersurfaco. La astenosfero estas solida samkiel la supra kaj malsupra areoj, sed aparte karakteriziĝas per pli da formebleco kompare kun la pli firmaj areoj supre kaj sube de ĝi. Sur la astenosfero "naĝas" la tektonaj platoj, la terkrustaj plategoj kiuj konsistigas la oceanajn fundojn kaj la kontinentojn.
Laŭ la kemia konsisto la astenosfero ne diferencas de la magmo de la termantelo: ĉefaj eroj estas la mineralo olivino respektive variaĵoj ekestantaj pro alta fizika premo, krome el piroksenoj kaj similaj mineraloj. La averaĝa denseco estas 3300 kg/m³.
Sismologiaj ondoj ene de la astenosfero malpli rapide progresas ol en la aliaj teraj zonoj. Al tio aludas la anglalingva termino "low velocity zone" (LVZ, zono de malalta rapideco).