Los terremotos ocurren cuando dos secciones de roca dentro de la corteza terrestre se mueven una contra la otra. La corteza terrestre y el manto superior, conocidos colectivamente como la litosfera, consisten en varias secciones separadas, o placas tectónicas, en movimiento constante entre sí. Las fuerzas que impulsan estas placas son corrientes de convección que se elevan desde el núcleo fundido caliente de la Tierra, a través del manto de plástico y hacia la litosfera, donde se enfrían y vuelven a caer en el núcleo. Los terremotos ocurren tanto alrededor de los límites de estas placas como dentro de ellas.

Stress

El movimiento de las placas tectónicas hace que el estrés se acumule en los límites de las placas y dentro de ellas. Deforma la corteza a través de un proceso de aplastamiento, estiramiento o levantamiento. El estrés se acumula durante años, décadas, siglos, miles o millones de años. A medida que el estrés excede la fuerza de la roca, la roca se rompe.

Fallas

Una falla es el plano sobre el que se rompen las rocas. Cuando las rocas se mueven lateralmente entre sí, crean una falla de deslizamiento. Un ejemplo de esto es la falla de San Andrés en California. Cuando una parte de la corteza cae en relación con otra, esta es una falla normal. Las fallas normales existen a lo largo de los límites de los valles de rift, como el Valle de la Muerte en California y el Valle del Rin en Alemania. Cuando una pieza de corteza se mueve por encima o por debajo de otra, crea una falla de empuje. Las fallas de empuje se unieron a toda la Cuenca del Océano Pacífico.

Ruptura

La ruptura es el área de rotura de rocas durante un terremoto. En el suelo, parece una fractura que se mueve a lo largo de una falla. Una ruptura de 21 pies de largo a lo largo de 270 millas de la falla de San Andrés causó el terremoto de San Francisco en 1906.

Propagación

La propagación es el movimiento de una ruptura a través de la Tierra. Durante el terremoto del Maule del 27 de febrero de 2010 en Chile, la ruptura se movió a lo largo del plano de falla hacia el norte, sur y oeste a una velocidad de entre 1 y 1.5 millas por segundo.

Ground Shaking

La propagación de la ruptura perturba las rocas vecinas. Esta perturbación viaja dentro de la Tierra a su superficie y a lo largo de su superficie en ondas de energía conocidas como ondas sísmicas. Éstos llegan a la superficie de la Tierra en forma de pulsos, causando temblores y daños a los edificios.

Licuefacción

La fuerte agitación del suelo a lo largo de las costas o riberas de ríos afloja la cohesión del grano y la estructura del suelo. Al carecer de fuerza, el suelo se comporta como un líquido. Los edificios se hunden en el suelo licuado mientras que los oleoductos y tanques enterrados flotan hacia arriba como por flotación. Nueva ciudad de Nueva Zelanda, Christchurch, se encuentra en un antiguo valle del río y un pantano drenado. La licuefacción durante el terremoto del 22 de febrero de 2011 en Christchurch hizo que la mitad de la ciudad y sus suburbios fueran inhabitables.