Graben, yer kabuğunun gerilme kuvvetleri altında uzaması ve incelmesi sonucu oluşan, iki paralel veya yaklaşık paralel normal fay arasında kalmış, aşağı çökmüş tektonik bir çukurluktur. Bu tabir Almanca "hendek" anlamına gelir ve oluşumunu çok net tarif eder.
Yer kabuğunda meydana gelen çekme (tensional) gerilmeler, kayaları belirli bir noktadan kırmaya başlar. Bu kırıklar, jeolojide normal fay olarak adlandırılır. Bir grabenin oluşması için, genellikle biri diğerine paralel veya sub-paralel iki normal fay hattının olması gerekir. Bu iki fay hattı arasındaki blok, yer çekimi ve devam eden gerilme kuvvetlerinin etkisiyle aşağı doğru çökerken, yanındaki bloklar (ki bunlara genellikle horst denir) göreceli olarak yukarıda kalır. Yani aslında orta blok çökerken, yan bloklar sanki yükseliyormuş gibi görünür. Buradaki kilit nokta, tüm hareketin uzama ve incelme yönünde olmasıdır.
Grabenler genellikle uzun ve dardır. Yanları fay diklikleriyle sınırlanmış, tabanı düz veya hafifçe eğimli çanaklar şeklindedirler. Bu çanaklar, zamanla akarsu, göl veya deniz tortullarıyla dolarak, kilometrelerce kalınlığa ulaşabilen sedimanter havzalar oluşturabilirler. Bu sedimanter dolgu, ileride petrol, doğal gaz veya kömür gibi ekonomik açıdan değerli kaynakların oluşumu için uygun ortamlar sunabilir.
Ayrıca, grabenlerin oluştuğu bölgeler genellikle aktif tektonik alanlardır. Fay hatları boyunca sürekli hareketler meydana geldiği için, bu bölgeler deprem riski taşıyan alanlardır. Yine bu tür tektonik aktivite, yeraltı sularının ısınarak jeotermal enerji kaynakları oluşturmasına da zemin hazırlar. Türkiye'deki Menderes, Gediz ve Bakırçay grabenleri, hem depremsellikleri hem de zengin jeotermal potansiyelleri ile bu duruma iyi birer örnektir.
Bir sahada graben yapısını tanımlarken, sadece morfolojik bir çukurluğa bakmıyoruz. Gerçek bir graben, sınırlarını oluşturan normal fayların geometrisiyle ve bu fayların geçmişteki ve güncel kinematiğiyle belirlenir. Özellikle fayların eğim yönleri (genellikle graben içine doğru eğimlidirler) ve fay düzlemlerindeki çizikler (striae) veya basamaklar (slickenlines) gibi mikro-tektonik yapılar, gerilme rejimini ve hareket yönünü anlamamız için hayati ipuçları sunar. Örneğin, Ege Bölgesi'ndeki aktif graben sistemleri üzerinde çalıştığımda, fayların geometrisi ve paleostres analizleri, bölgedeki sürekli uzama tektoniğinin ne kadar güçlü olduğunu ve bu yapının gelecekteki depremsellik potansiyelini anlamamızda kilit rol oynar. Bu nedenle, bir grabeni sadece bir çukur olarak değil, dinamik bir tektonik pencere olarak görmek gerekiyor.