Las cuencas de retroarco suelen ser muy largas y relativamente estrechas, a menudo de miles de kilómetros de longitud y solo unos pocos cientos de kilómetros de ancho como máximo. Para que se forme la extensión de retroarco, se requiere una zona de subducción, pero no todas las zonas de subducción presentan una característica de extensión de retroarco. ^[3]​ Las cuencas de retroarco se encuentran en áreas donde la placa de subducción de la corteza oceánica es muy antigua. ^[3]​ La anchura restringida de las cuencas de retroarco se debe a que la actividad magmática depende del agua y de la convección inducida del manto, lo que limita su formación a lo largo de las zonas de subducción. ^[3]​ Las tasas de expansión varían desde unos pocos centímetros por año (como en la Fosa de las Marianas) hasta 15 cm/año en la cuenca de Lau. ^[4]​ Las crestas que se extienden dentro de las cuencas hacen erupción con basaltos similares a los que erupcionan en las dorsales medioceánicas ; la principal diferencia es que los basaltos de la cuenca de arco posterior suelen ser muy ricos en agua magmática (normalmente de 1 a 1,5 % de peso de _H₂O), mientras que los magmas basálticos de las dorsales oceánicas son muy secos (normalmente <0,3 % de peso de _H₂O ). El alto contenido de agua de los magmas basálticos de las cuencas de trasarco se deriva del agua transportada por la zona de subducción y liberada en la cuña del manto suprayacente. ^[1]​ Otras fuentes de agua podrían ser la ecologización de anfíboles y micas en la placa en subducción. Al igual que las dorsales oceánicas, las cuencas de trasarco presentan fuentes hidrotermales y comunidades quimiosintéticas asociadas.

Se ha observado evidencia de expansión del fondo oceánico en los núcleos del fondo de la cuenca. El espesor del sedimento acumulado en la cuenca disminuyó hacia el centro, lo que indica una superficie más joven. Harry Hess propuso la idea de que el espesor y la edad del sedimento en el fondo marino están relacionados con la edad de la corteza oceánica. ^[5]​ Las anomalías magnéticas de la corteza formada en las cuencas de retroarco presentaban una forma diferente a la de la corteza formada en las dorsales oceánicas. ^[2]​ En muchas zonas, las anomalías no aparecen paralelas, y los perfiles de las anomalías magnéticas en la cuenca carecen de simetría o de una anomalía central, como ocurre en una cuenca oceánica tradicional, lo que indica una expansión asimétrica del fondo marino. ^[2]​

Esto ha llevado a algunos a caracterizar la expansión en las cuencas de retroarco como más difusa y menos uniforme que en las dorsales oceánicas. ^[6]​ La idea de que la expansión en las cuencas de retroarco es inherentemente diferente de la expansión en las dorsales oceánicas es controvertida y se ha debatido a través de los años. ^[6]​ Otro argumento presentado es que el proceso de expansión del fondo marino es el mismo en ambos casos, pero el movimiento de los centros de expansión del fondo marino en la cuenca causa la asimetría en las anomalías magnéticas. ^[6]​ Este proceso se puede ver en la cuenca de retroarco de Lau. ^[6]​ Aunque las anomalías magnéticas son más complejas de descifrar, las rocas muestreadas de los centros de expansión de las cuencas de retroarco no difieren mucho de las de las dorsales oceánicas. ^[7]​ Por el contrario, las rocas volcánicas del arco de islas cercano difieren significativamente de las de la cuenca. ^[7]​

Las cuencas de retroarco se diferencian de las dorsales oceánicas normales porque se caracterizan por una expansión asimétrica del fondo marino, pero esta es bastante variable incluso dentro de una misma cuenca. Por ejemplo, en la fosa de las Marianas central, las tasas de expansión de la corriente son de 2 a 3 veces mayores en el flanco occidental,^[8]​ mientras que en el extremo sur de la fosa, la posición del centro de expansión adyacente al frente volcánico sugiere que la acreción cortical general ha sido casi completamente asimétrica en esa zona.^[9]​ Esta situación se refleja en el norte, donde también se desarrolla una gran asimetría de expansión.^[10]​

Otras cuencas de trasarco, como la cuenca de Lau, han experimentado grandes saltos de rift y eventos de propagación (cambios repentinos en el movimiento relativo del rift) que han transferido los centros de expansión desde posiciones distales al arco a posiciones más proximales al arco. ^[11]​ Por el contrario, los estudios recientes sobre las tasas de expansión parecen ser relativamente simétricos, con quizás pequeños saltos de rift. ^[12]​ La causa de la expansión asimétrica en las cuencas de trasarco sigue siendo poco conocida. Las ideas generales invocan asimetrías relativas al eje de expansión en los procesos de generación de fusión del arco y el flujo de calor, gradientes de hidratación con la distancia desde la losa, efectos de cuña del manto y evolución del rifting a la expansión. ^[13]​ ^[14]​ ^[15]​

Se cree que la extensión de la corteza detrás de los arcos volcánicos es causada por procesos asociados con la subducción. ^[16]​ A medida que la placa en subducción desciende hacia la astenosfera, vierte agua, causando la fusión del manto, vulcanismo y la formación de arcos insulares. Otro resultado de esto es la formación de una celda de convección. ^[1]​ El magma ascendente y el calor, junto con la tensión hacia afuera en la corteza en contacto con la celda de convección, hacen que se forme una región de fusión, lo que resulta en una grieta. Este proceso impulsa el arco insular hacia la zona de subducción y al resto de la placa lejos de la zona de subducción. ^[1]​ El movimiento hacia atrás de la zona de subducción en relación con el movimiento de la placa que está siendo subducida se llama retroceso de trinchera (también conocido como retroceso de bisagra). A medida que la zona de subducción y su trinchera asociada retroceden, la placa superior se estira, adelgazando la corteza y formando una cuenca de retroarco. En algunos casos, la extensión se desencadena por la entrada de una formación flotante en la zona de subducción, que ralentiza localmente la subducción e induce la rotación de la placa subductora adyacente. Esta rotación se asocia con el retroceso de la fosa y la extensión de la placa superpuesta. ^[17]​

Se ha descubierto que la edad de la corteza en subducción necesaria para establecer la expansión del arco posterior es de 55 millones de años o más. ^[15]​ ^[3]​ Es por esto que los centros de expansión de arco posterior parecen concentrados en el Pacífico occidental. ^[3]​ El ángulo de inclinación de la placa en subducción también puede ser significativo, ya que se muestra que es mayor a 30° en áreas de expansión de arco posterior; esto se debe probablemente a que a medida que la corteza oceánica envejece, se vuelve más densa, lo que resulta en un ángulo de descenso más pronunciado. ^[3]​

El adelgazamiento de la placa superior debido al rifting de retroarco puede provocar la formación de nueva corteza oceánica (es decir, expansión de retroarco). A medida que la litosfera se estira, la astenosfera subyacente asciende a poca profundidad y se funde parcialmente como resultado de la fusión por descompresión adiabática. A medida que este material fundido se acerca a la superficie, comienza la expansión.

La sedimentación es fuertemente asimétrica, con la mayoría de los sedimentos provenientes del arco volcánico activo que retrocede al ritmo del retroceso de la fosa. ^[18]​ De los núcleos recolectados durante el Proyecto de Perforación en Aguas Profundas (DSDP: Deep Sea Drilling Project) se encontraron nueve tipos de sedimentos en las cuencas de retroarco del Pacífico occidental. ^[18]​ Los flujos de escombros de conglomerados masivos de estratos gruesos a medianos representan el 1,2% de los sedimentos recolectados por el DSDP. ^[18]​ El tamaño promedio de los sedimentos en los conglomerados es el de guijarros, pero puede variar desde gránulos hasta cantos rodados. ^[18]​ Los materiales accesorios incluyen fragmentos de piedra caliza, sílex, fósiles de aguas poco profundas y clastos de arenisca. ^[18]​

Los sistemas de abanicos submarinos de arenisca turbidítica intercalada y lutita constituyeron el 20% del espesor total de sedimento recuperado por el DSDP. ^[19]​ Los abanicos se pueden dividir en dos subsistemas según las diferencias en litología, textura, estructuras sedimentarias y estilo de estratificación. ^[18]​ Estos sistemas son el subsistema de abanico interno y medio y el subsistema de abanico externo. ^[18]​ El sistema de abanico interno y medio contiene areniscas y lutitas intercaladas de estratificación delgada a media. ^[18]​ Las estructuras que se encuentran en estas areniscas incluyen clastos de carga, microfallas, pliegues de asentamiento, laminaciones convolutas, estructuras de deshidratación, estratificación gradada y cimas gradacionales de lechos de arenisca. ^[18]​ Se pueden encontrar secuencias parciales de Bouma dentro del subsistema. ^[18]​ El subsistema de abanico externo generalmente consta de sedimentos más finos en comparación con el sistema de abanico interno y medio. ^[18]​ En este sistema se encuentran areniscas volcanoclásticas, limolitas y lutitas bien clasificadas. ^[18]​ Las estructuras sedimentarias que se encuentran en este sistema incluyen láminas paralelas, microláminas cruzadas y estratificación gradada. ^[18]​ Se pueden identificar secuencias parciales de Bouma en este subsistema. ^[18]​

Las arcillas pelágicas que contienen micronódulos de hierro y manganeso, cuarzo, plagioclasa, ortoclasa, magnetita, vidrio volcánico, montmorillonita, illita, esmectita, restos de foraminíferos, diatomeas y espículas de esponja conformaron la sección estratigráfica superior en cada sitio encontrado. Este tipo de sedimento representó el 4,2 % del espesor total de los sedimentos recuperados por el DSDP. ^[18]​

Los sedimentos de sílice pelágicos biogénicos consisten en radiolarios, diatomeas, limos silicoflagelados y sílex. ^[18]​ Constituyen el 4,3% del espesor del sedimento recuperado. ^[18]​ Los carbonatos pelágicos biogénicos son el tipo de sedimento más común recuperado de las cuencas de retroarco del Pacífico occidental. ^[18]​ Este tipo de sedimento constituyó el 23,8% del espesor total del sedimento recuperado por el DSDP. ^[18]​ Los carbonatos pelágicos consisten en limo, tiza y caliza. ^[18]​ Los nanofósiles y foraminíferos constituyen la mayoría del sedimento. ^[18]​ Los carbonatos resedimentados constituyeron el 9,5% del espesor total del sedimento recuperado por el DSDP. ^[18]​ Este tipo de sedimento tenía la misma composición que el carbonato pelágico biogénico, pero había sido reelaborado con estructuras sedimentarias bien desarrolladas. ^[18]​ Los piroclásticos consistentes en ceniza volcánica, toba y una serie de otros componentes, incluidos nanofósiles, pirita, cuarzo, restos vegetales y vidrio, constituyeron el 9,5% del sedimento recuperado. ^[18]​ Estos sedimentos volcánicos se originaron en el vulcanismo controlado tectónicamente regional y las fuentes del arco de islas cercano. ^[18]​

Se encuentran cuencas de retroarco activas en las regiones de las Islas Marianas, Kermadec-Tonga, Placa Scotia, isla Manus, Fiyi del Norte y el Mar Tirreno, pero la mayoría se encuentran en el Pacífico occidental. No todas las zonas de subducción presentan cuencas de retroarco; algunas, como los Andes centrales, están asociadas con la compresión de retroarco.

Existen varias cuencas de retroarco extintas o fósiles, como la cuenca Parece Vela-Shikoku, la del Mar de Japón y la cuenca de las islas Kuriles. Se encuentran cuencas de retroarco compresivas, por ejemplo, en los Pirineos y los Alpes suizos. ^[20]​

Con el desarrollo de la teoría de la tectónica de placas, los geólogos consideraron que los márgenes convergentes de las placas eran zonas de compresión, por lo que no se esperaban zonas de fuerte extensión por encima de las zonas de subducción (cuencas de retroarco). La hipótesis de que algunos márgenes convergentes de las placas se expandían activamente fue desarrollada por Dan Karig en 1970, mientras estudiaba posgrado en el Instituto Scripps de Oceanografía. ^[21]​ Esto fue el resultado de varias expediciones geológicas marinas al Pacífico occidental.

• Región del arco posterior
• Cuenca del antearco
• Cuenca intraarco

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• Animación de la subducción, el retroceso de la fosa y la expansión de la cuenca de retroarco en EGU GIFT2017: Shaping the Mediterranean from the Inside Out, vía YouTube