Gempa bumi terhasil oleh proses alam semulajadi mengejut seperti letupan gunung berapi, dan hentaman meteor. Bagaimanapun gempa bumi kebanyakannya disebabkan oleh pembebasan mengejut tekanan yang terkumpul dalam tempoh yang panjang dalam batu jauh di bawah permukaan bumi. Tekanan ini mungkin berpunca daripada pergerakan plat tetonik sepanjang garis rekahan, dan lantunan glasiar yang dikenali sebagai "isostatic".
Kerak bumi boleh membengkok dan berlipat. Ketika proses ini berlaku, batu-batan yang keras akan pecah kepada blok sepanjang zon lemah. Apabila dua bahagian batu berselisih secara melintang atau menegak, pergerakan ini dikenali sebagai "faulting". "Faulting" boleh berlaku pada skala yang kecil atau berskala besar. "Faulting" pada skala kecil biasanya berlaku jauh di bawah tanah dan tidak kelihatan ketara pada permukaan bumi.
Lantunan "Iisostatic" merupakan satu lagi punca gempa bumi. Lantunan "Iisostatic" merujuk kepada tanah yang terbenam ditindih lapisan air batu yang tebal dan berat, melantun naik semula disebabkan lapisan air batu yang terkumpul di bahagian atas telah cair atau beralih. Pergerakan lantunan "Iisostatic" akan terus berlaku, menyebabkan gempa bumi sehinggalah selagi tekanan sekata tercapai pada kerak bumi.
Gempa bumi juga boleh disebabkan oleh aktiviti manusia seperti pembinaan empangan yang berskala besar. Jumlah isipadu air yang terkumpul menyebabkan tekanan tinggi pada lapisan bumi di dasar empangan menyebabkan berlakunya lantunan "Iisostatic" yang menyebabkan berlakunya gempa bumi sehinggalah tekanan sekata tercapai pada kerak bumi.
Bagaimana gempa bumi diukur
Gegaran seismic yang dihasilkan oleh gempa bumi direkodkan oleh satu peralatan khas yang dipanggil "seismograf". Bacaan daripada 3 seismograf paling minima yang terletak pada lokasi yang berlainan mesti diukur untuk menentukan titik tumpu gempa bumi. Bacaan seismograf juga boleh digunakan untuk menentukan saiz gempa bumi.
Saiz gempa bumi yang diukur dengan seismograf diberikan menurut Skala Richter. Skala Richter merupakan ukuran logarithmik. Ini bererti gegaran bersaiz 3 skala Richter mempunyai 10 kali ganda lebih kuat berbanding gempa bumi yang bersaiz 2 skala Richter.
Gempa bumi yang berlaku di dasar laut juga mampu menghasilkan gelombang air laut yang besar yang dikenali sebagai "tidal wave" atau "tsunami". Gelombang ombak besar tsunami ini akan menghentam kampung atau bandar berhampiran dengan laut dan mengakibatkan kerosakan dan kehilangan jiwa yang besar.
Kebanyakan gempa bumi disebabkan dari pelepasan energi yang dihasilkan oleh tekanan yang dilakukan oleh lempengan yang bergerak. Semakin lama tekanan itu kian membesar dan akhirnya mencapai pada keadaan di mana tekanan tersebut tidak dapat ditahan lagi oleh pinggiran lempengan. Pada saat itu lah gempa bumi akan terjadi.
Gempa bumi biasanya terjadi di perbatasan lempengan lempengan tersebut. Gempa bumi yang paling parah biasanya terjadi di perbatasan lempengan kompresional dan translasional. Gempa bumi fokus dalam kemungkinan besar terjadi kerana materi lapisan litosfer yang terjepit kedalam mengalami transisi fase pada kedalaman lebih dari 600km.
