Modellen om litosfæren som jordens sterke, ytre lag, ble utviklet av Barrell, som skrev en rekke artikler som introduserte modellen. Modellen var basert på tilstedeværelsen av betydelige mengder gravitasjonsavvik over kontinentalskorpen, hvorav han avledet at det måtte finnes et sterkt øvre lag (som han kalte litosfæren) over et svakere lag som var flytende (som han kalte astenosfæren). Disse idéene ble bygget videre på av Daly (1940) og har hatt bred aksept blant geologer og geofysikere. På tross av at disse idéene om litosfæren og astenosfæren ble utviklet lenge før platetektonisk teori ble lansert på 1960-tallet, er modellen om en sterk litosfære som hviler på en svakre astenosfære, av vesentlig betydning for den teorien.