Les séismes tectoniques sont le résultat du mouvement relatif entre des plaques tectoniques.  

Ce mouvement accumule lentement de la tension qui, à terme, doit être libérée.  

Lorsque les roches atteignent leur limite, elles se brisent le long d'un plan de fracture, également appelé faille. Cette rupture soudaine des roches est ce qu’on appelle un séisme.  

La taille de la faille impliquée lors d’un tremblement de terre est directement liée à la taille du tremblement de terre. La magnitude du tremblement de terre est liée, elle, à l’énergie libérée sous la forme d’ondes sismiques au moment où la faille se rompt.  

La quantité d'énergie sismique libérée lors d'un tremblement de terre est liée à plusieurs facteurs:  

1/ La taille de la zone de rupture sur le plan de faille  

2/ L'importance du « glissement » ou du déplacement d’un bloc par rapport à l’autre  

3/ Les propriétés géologiques de la roche, qui déterminent la quantité d’énergie stockée par déformation élastique.  

Du fait de la tectonique des plaques, la contrainte qui s’exerce sur une faille s'accumule jusqu'à ce qu'elle soit brusquement libérée lors d’un tremblement de terre. C’est la théorie du « rebond élastique » appliquée à l’origine des tremblements de terre. On trouve de nombreuses animations expliquant ce phénomène sur Internet en recherchant les mots-clés « rebond élastique ».

Après un tremblement de terre, les plaques tectoniques continuent de se déplacer et les contraintes recommencent à s'accumuler, suivant un cycle de tremblements de terre généralement imprévisible (à court terme). La magnitude du prochain tremblement de terre et le moment où il va se produire ne peuvent être prédits avec certitude mais, à long terme, il est possible d’estimer l’énergie moyenne libérée et d’utiliser cette estimation pour établir des règles de construction. Le modèle sismique « stick-slip » (adhérence et glissement) est illustré par ce système de masse et de ressort.À mesure que les roues tournent, de l'énergie potentielle est stockée dans le ressort. Le plus souvent, le bloc restera collé au tapis roulant, mais les frottements finiront par être surmontés et le bloc se mettra soudain à glisser, libérant de l'énergie, dans un processus semblable à un tremblement de terre.

La magnitude d’un tremblement de terre, qui mesure l’énergie libérée sous forme d'ondes sismiques, est liée à la taille de la faille rompue, comme le montrent ces trois exemples. Les petits tremblements de terre sont à peine ressentis, voire pas du tout. Plus la magnitude augmente, plus la zone entourant la rupture de la faille est affectée par le tremblement de terre et plus l’importance du mouvement du sol augmente elle aussi.

La quantité d'énergie sismique libérée lors d'un tremblement de terre est mesurée par sa magnitude et liée à la taille de la zone de rupture sur le plan de faille et à l'importance du phénomène de « glissement », c'est-à-dire à la quantité de mouvement d’un bloc par rapport à l’autre. Lors d’un tremblement de terre, la faille ne se rompt pas instantanément, elle se rompt à une vitesse d'environ 3 km/s, ce qui signifie que les grands et très grands tremblements de terre peuvent durer plusieurs minutes avant que la faille ne soit complètement rompue.

L’importance des mouvements du sol causés par un tremblement de terre est estimée au moyen de l’intensité macrosismique. Outre les conditions locales du sol, elle dépend de la magnitude du tremblement de terre et de la distance par rapport à la faille. Un tremblement de terre de plus faible magnitude, mais plus proche, peut provoquer la même importance de mouvement du sol qu'un tremblement de terre de grande magnitude, mais éloigné.

Chaque augmentation d’une unité sur l’échelle de magnitude représente environ 32 fois plus d'énergie libérée. Sur Terre, chaque augmentation d’une unité de magnitude correspond en moyenne à 10 fois moins de tremblements de terre par an. Cependant, du fait que l’énergie est multipliée par 32 pour chaque unité de magnitude, les petits tremblements de terre ne libèrent pas assez d'énergie pour empêcher les grands tremblements de terre. Les tremblements de terre constituent les événements naturels connus concentrant le plus d’énergie sur Terre.