Investigando en la Biblioteca de la Universidad de Malburgo, donde enseñaba en 1911, Wegener se sorprendió por el hallazgo de fósiles idénticos en estratos geológicos actualmente separados por océanos. Fue notificado de que los continentes en el globo encajaban todos como un rompecabezas. Wegener usó facciones del paisaje, fósiles y climogramas para demostrar y apoyar su hipótesis de la deriva continental Ejemplos de rasgos del paisaje como las montañas de África y Sudamérica alineadas; también yacimientos de carbón en Europa alineados con yacimientos en Norteamérica. Wegener también se sorprendió de que fósiles de reptiles como Mesosaurus y Lystrosaurus fueran hallados en lugares ahora separados por océanos. Wegener supuso que aquellos reptiles vivieron alguna vez en una única masa de tierra que posteriormente se separó.
A partir de 1912, se anexa públicamente a la teoría de la "deriva continental"("continental drift"), según la cual todos los continentes estuvieron una vez unidos en una única masa de tierra (Pangea) que posteriormente se fragmentó y dio origen a los continentes actuales, que seguirían desplazándose como barcos a la deriva.
En 1915, en su obra The Origin of Continents and Oceans "El Origen de los Continentes y los Océanos" (Die Entstehung der Kontinente und Ozeane), Wegener publicó la teoría de que, en principio, había sólo un continente único y enorme, que en posteriores ediciones, Wegener denominó "Pangea", que significa "Todas las Tierras", y extrajo pruebas de varios campos. Ediciones posteriores, que fueron publicadas durante los años veinte, presentaron mayor cantidad de pruebas. La última edición, publicada antes de su intempestiva muerte, reveló la importante observación que los océanos poco profundos eran geológicamente los más jóvenes.
