La cuenca de Alborán se localiza en el extremo occidental del mar Mediterráneo. Conforma la zona interior del Arco de Gibraltar al quedar rodeada por la cordillera arqueada que forman el Sistema Bético en la península ibérica, el estrecho de Gibraltar y la cadena montañosa del Rif en Marruecos.

El mar de Alborán que cubre esta cuenca baña las costas del sureste peninsular, noreste de Marruecos y noroeste de Argelia. Se extiende unos 350 km en dirección E-O y su anchura máxima son 180 km (N-S). Su profundidad media es de 1000 metros, aunque alcanza más de 2000 en sus zonas más profundas. Existen números relieves batimétricos, en la zona meridional destacan la cresta de Alborán y los bancos de Francesc Pagès y Tofiño, cordilleras submarinas con orientación NE-SO, y en la zona septentrional los bancos de Djibouti y Chella. Además, algunas islas emergen en esta región, son mayoritariamente de origen volcánico, y la más importante es la Isla de Alborán, único afloramiento en superficie de la cresta de Alborán.

Desde el punto de vista geológico, se trata de una región compleja con diferentes dominios corticales. De manera simplificada, el fondo del mar de Alborán lo constituye una corteza continental adelgazada (12-20 km) formada fundamentalmente por rocas de edad paleozoica y triásica (Mesozoico inferior) intensamente metamorfizadas. Sobre el basamento que conforma la corteza se depositó de manera discordante una cobertura sedimentaria de edad terciaria (Neógeno) y cuaternaria y por tanto contemporánea a la formación de la cuenca y el levantamiento de las cordilleras del Arco de Gibraltar. El espesor de estos sedimentos varía significativamente de unas zonas a otras de la cuenca, alcanzando valores máximos de 8 km en la región más al oeste.