富钴铁锰壳生成于全球大洋的海山、海脊、海台，那里数百万年来水流不断冲刷岩石，因此没有沉积物。这些富钴铁锰壳从周围冰冷的海水中沉淀到岩底上，形成最厚达250毫米厚的铺砌层。富钴铁锰壳之所以重要，主要是因为这可能是钴的来源，同时也因为其中含有钛、铈、镍、铂、锰、铊、碲、钨、铋、锆等其他金属。富钴铁锰壳生成于水深400至4000米处，最厚、含钴量最高的矿壳生成于水深800至2500米处。矿壳的分布和厚度受地崩等重力过程、沉淀物外层、水下和水面礁石以及水流的影响。
矿壳在各种各样的底面岩石上生成，因此用遥感数据难以区分矿壳和底层，而遥感数据是发展勘探技术的一个重要方面。幸好矿壳的伽马辐射高得多，因此据此可以将两者加以区分。矿壳的物理特征包括平均孔隙度高（60%），平均表面面积极大（每克300平方米），成长速度极慢（每一百万年1～6毫米）。这些特征有助于将大量有经济价值的金属从海水里吸到矿壳表面。
矿壳由水合软铁矿（氧化锰）和大方纤铁矿（氧化铁）构成，厚的矿壳还有一定量的碳酸氟磷灰石（CFA），多数矿壳都含有少量石英和长石。水合软铁矿通常吸收的元素包括钴、镍、锌和铊；氧化铁吸收的有铜、铅、钛、钼、砷、钒、钨、锆、铋和碲。
大块矿壳的钴含量最高为1.7%，镍含量最高为1.1%，铂含量最高为百万分之一点三。就大片海洋水域而言，矿壳的平均含钴量达0.5%至1%，因此矿壳成为陆地和海岸外最丰富的潜在钴矿。在大陆边缘和靠近西太平洋火山弓弧处，矿壳的钴、镍、钛和铂含量减少，而硅和铝含量增加。矿壳生成处的水越深，水合软铁矿相关元素减少，铁和铜增加。在矿壳中钴、铈、铊、钛、铅、碲和铂的高集度很高，高于其他金属之上，因为这些金属经氧化反应生成较为稳定、较不活动的化合物。稀土元素通常为0.1%至0.3%不等，连同其他水成元素、钴、锰、镍等等，均来自海水。铈是一种稀土元素，在矿壳中高集度很高，具有重要的经济潜力。
矿壳在其上生长的海山和海脊阻碍海洋水体流动，从而产生许多由海山引发的水流，相对自海山向外的水流而言，这种水流的能量通常较强。在海山峰端外沿，这些水流的效应最强，那里的矿壳最厚。这种海山特有的水流还增强涡流混合，造成上升流，从而增强了初级生成率。这些物理过程对海山生物群落产生了影响，而不同的海山有不同的生物群落。海山群落的特征是，在矿壳最厚、含钴量高的地方，密度相对较低，差异相对较小，海山群落构成的决定因素是：水流形态、地形、底部沉积和岩石形状及覆盖范围、海山大小、水深以及氧气最少区的大小和范围。如要编写关于环境影响的文件，现有知识是不够的，需要更好地了解海山生态系统及群落。
约有40次研究考察航行是专门研究富钴壳的，研究工作主要由德国、日本、美国、大韩民国、俄罗斯联邦、中国和法国进行。所估计的40次考察不包括作者不知道的由苏联（后来由俄罗斯联邦）和中国进行的一些考察。但从1981年至2001年约42次考察航行的情况来看，每艘考察船及实地科学研究费用估计约为3 200万美元，陆上研究费用估计约为4 200万美元，投资总额约为7 400万美元。
矿壳开采技术的研究与开发刚刚起步。矿壳分布详图尚缺，对小型海山地形也尚无全面了解，但这些对于制定最为适当的采矿战略是不可或缺的。实地勘探作业通常是绘制海束水深图、衍生反向散射和斜角图，编制地震概况，一并用以选择采样点。进行考察时，在每一海山挖泥取样和抽取岩心15～20份。随后，用摄像机进行考察，确定壳、岩和沉积类型和分布情况，如有可能，还确定壳厚度。因为底部声测信标很多，需有大型拖曳设备，收集的样品也很多，因此这些勘探活动需要用大型、设备精良的研究船只。在勘探的高级阶段进行定点考察时，拟使用深水拖曳侧扫描声纳，包括宽带测深技术，并可利用系联线遥控车，借以绘制和标划小范围的地形。可采用挖泥取样，抽取岩心，用遥控车勘测，并用一种尚待研制的器具进行短间隔取样等方式对沉积物进行广泛的取样。伽玛放射测量将确定壳厚度，并断定薄沉积层下有无矿壳存在。要了解海山环境，需要使用流量仪系泊设备，需要进行生物抽样和考察。
现己制订的12条矿壳勘探开采准则如下：
一、“区域”准则：
（一）浅于1000～1500米的大火山机体；
（二）2000万年以上的火山机体；
（三）顶部没有大型环礁或礁石的火山结构；
（四）底部水流强、且不断的地区；
（五）发展完善的浅海氧气最少区；
（六）不受大量河蚀岩屑和风成岩屑影响的地区。
二、定点准则：
（七）平坦小范围地形；
（八）峰端平顶、峰脊线低点和斜道；
（九）斜坡稳定；
（十）当地无火山活动；
（十一）平均含钴量≥0.8%；
（十二）壳平均厚度≥40毫米。
从技术上来说，矿壳开采比锰结核开采更为困难。开采锰结核之所以相对容易，是因为锰结核下面是软质沉积层，而矿壳则与基底岩石或紧或松连在一起。为了开采成功，必须使壳脱离基底岩石，因为基底岩石会大大降低矿石等级。矿壳开采可能有五种作业方法：碎裂、粉碎、提升、接取和分离。拟议的矿壳开采方法是使用海底爬行车，用液压管升降系统和电缆与水面的采矿船联结。采矿机自行推进，速度每秒钟约20厘米。在基本采矿情况下，物料通过量为1000000t∕y。在这种情况下，合理的采矿能力为碎裂效率80%，基底岩石在矿壳中的掺混率25%。提议用于开采矿壳的一些具有创造性的新系统包括：用喷水器使壳脱离基底；现场过滤技术；用声波使壳脱离基底。这些建议给人带来希望，但有待进一步研究。
矿壳所含金属对世界经济的重要性从其消费方式中显而易见。锰、钴和镍的首要用途是制造钢，这些金属使钢具有特性。钴还用于电力、通信、航空、发动机和工具制造工业。镍也用于化工厂、炼油厂、电器和机动车。钴是铜矿开采的副产品，因此，钴的供应与对铜的需求密切相关。碲的情形也一样，碲是铜和金开采的副产品。由于供应不稳定，企业只得寻求钴和碲的替代品，结果过去十年中钴和碲的市场增长很有限，因此价格较低。如果这些金属的其他丰富的来源得到开发，在产品中重新使用这两种金属的积极性就会随之增加，市场就会扩大。
最近经断定，矿壳除含有锰、钴、镍、铜和铂以外，还含有可能使人们更有积极性开采的其他金属。例如，钛的价值仅次于钴，铈的价值高于镍，锆的价值与镍相当，碲的价值近乎是铜的两倍。上述分析假定对每种金属都能研究出经济上可行的冶金提炼方法。
根据品级、总吨数和海洋条件，中赤道太平洋区域矿壳开采潜力最大，约翰斯顿岛专属经济区（美国）、马绍尔群岛和中太平洋山的国际水域尤其如此，但法属波利尼西亚、基里巴斯和密克罗尼西亚联邦的专属经济区也应予以考虑。
在矿壳中发现的许多金属对维持现代工业社会效率、提高21世纪生活水平至关重要。人们日益认识到，富钴壳是重要的潜在资源。因此需要通过研究、勘探和技术开发，填补关于矿壳开采各方面问题的信息差距。
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