Новые геологические данные конца 19 — начала 20 вв. поколебали основы контракционной гипотезы, которая не давала удовлетворит. объяснения крупным горизонтальным перемещениям земной коры (покровам тектоническим ), вертикальным поднятиям и опусканиям, магматизму и др. явлениям. Появились новые модели развития Земли (подробнее см. Тектонические гипотезы ), однако ни одна из них не завоевала общего признания. Пульсационная гипотеза пыталась преодолеть недостатки контракционной, введя представление о чередовании в истории Земли сжатия и расширения (У. Х. Бачер , советские геологи М. А. Усов и В. А. Обручев, 1940). Гипотеза расширения Земли была развита немецким учёным О. Хильгенбергом (1933) и поддержена венгерским геофизиком Л. Эдьедом и др. Некоторые исследователи, начиная с австрийского геолога О. Ампферера (1906), выдвинули идею о подкоровых конвекционных течениях в мантии Земли как источнике тектонических деформаций коры. В дальнейшем (1960-е гг.) другие учёные (голландский геолог Р. В. ван Беммелен, советский геолог В. В. Белоусов и др.) стали усматривать этот источник в глубинной дифференциации вещества Земли, стимулируемой его разогревом вследствие распада радиоактивных элементов. Принципиально иной явилась гипотеза дрейфа материков немецкого геофизика А. Вегенера (1912), впервые допустившая крупные горизонтальные перемещения глыб континентальной коры и объяснившая образование океанов раздвигом этих глыб (без изменения объёма земного шара, в отличие от гипотезы расширения Земли). Тем самым в теоретической Т. оформилось новое течение — мобилизм . в отличие от фиксизма . не допускающего сколько-нибудь значительных горизонтальных перемещений глыб коры.
В исследование Т. отдельных материков и в установление общих закономерностей строения и развития их основных структурных элементов (геосинклиналей, орогенов и платформ) много внесли работы советских геологов — А. Д. Архангельского, Н. С. Шатского. А. В. Пейве. А. Л. Яншина, М. В. Муратова, А. А. Богданова, В. Е. Хаина. П. Н. Кропоткина и др., а из зарубежных учёных — немецких геологов Х. Штилле и С. Бубнова, американского геолога Дж. М. Кея, французского геолога Ж. Обуэна и др. В СССР уже в начале 1920-х гг. в Московском геологоразведочном и Ленинградском горном институтах началось чтение курсов геотектоники. Утверждению Т. в качестве самостоятельной научной дисциплины значительно способствовал выход в свет руководств М. М. Тетяева «Основы геотектоники» (1934) и В. В. Белоусова «Общая геотектоника» (1948). После публикации в 1956 тектонической карты СССР (под редакцией Н. С. Шатского) по близкой методике были составлены и опубликованы международные тектонические карты Европы, Африки и Северной Америки, а также тектоническая карта Австралии (см. Тектонические карты ). Советским учёным (В. А. Обручев, Н. И. Николаев, С. С. Шульц) принадлежит инициатива в разработке вопросов неотектоники. Успехи в разработке геологии и геохронологии докембрия открыли возможность выявления особенностей ранних стадий развития земной коры (Е. В. Павловский и др.).
Новый этап в развитии Т. начался в 60-х гг. 20 в. в связи с большими успехами в геофизическом изучении строения земной коры и верхней мантии. Получило подтверждение существование в мантии слоя пониженной вязкости — астеносферы при исследовании океанов была открыта мировая система срединноокеанических хребтов и осложняющих их рифтов , а также вытянутые вдоль этих хребтов полосовые магнитные аномалии; был разработан метод определения ориентировки магнитного поля прошлых геологических эпох (см. Палеомагнетизм ) обнаружены явления инверсии (обращения полюсов) магнитного поля Земли; разработан метод определения напряжений в очагах землетрясений.
Новые данные привели к возрождению идей мобилизма (см. «Новая глобальная тектоника» ) и вызвали новую дискуссию между школами мобилистов и фиксистов. Появились новые варианты мобилистских представлений (Пейве и др.), продолжалась разработка гипотезы глубинной дифференциации вещества Земли либо с чисто фиксистских (Белоусов), либо с умеренно мобилистских (Р. В. ван Беммелен) позиций.
Тектонические исследования в СССР ведутся в Геологическом институте и институте физики Земли АН СССР, в институте тектоники и геофизики СО АН СССР, в геологических институтах филиалов АН СССР и АН союзных республик, университетах, научно-исследовательских институтах министерства геологии СССР (ВСЕГЕИ и др.), министерства нефтяной промышленности и др. Все они координируются Междуведомственным тектоническим комитетом, издающим с 1965 журнал «Геотектоника».