Cutremurele sunt cauzate de mișcarea bruscă în plăcile tectonice opuse din pământ. Pe măsură ce plăcile se mișcă unul împotriva celuilalt, uneori marginile stâncoase se prind una pe alta. Restul plăcii rămâne în mișcare, punându-se accentul pe punctul de lipire, iar atunci când devine cale, se produce un cutremur.
Când două plăci tectonice se trec între ele, cantitatea de energie cinetică implicată poate fi enormă datorită masei mari implicate. Atunci când marginile se prind, frecare acumulează energie ca o bandă de cauciuc întinsă. În cele din urmă, mișcarea plăcilor depășește rezistența zonei blocate și că energia este eliberată brusc sub formă de vibrații. Aceste valuri călătoresc prin suprafața pământului, provocând un cutremur.În multe cazuri, un cutremur poate fi precedat sau urmat de șocuri suplimentare. Acestea sunt cutremure mai mici cauzate de alunecări mai mici între cele două plăci. Un grup de tremururi mici poate indica o greșeală care generează cantități mari de energie stocată și poate avertiza asupra unui cutremur major.
Un efect secundar potențial al unui cutremur este lichefierea. Atunci când solul care conține cantități mari de apă este brusc agitat de un tremur, poate începe să se comporte mai mult ca un lichid decât un solid. Acest lucru poate provoca o subestimare bruscă în suprafață, creând gropi și provocând structuri să se încline și să se scufunde în sălbăticie.