Na maior parte dos casos os sismos são devidos a movimentos ao longo de falhas geológicas existentes entre as diferentes placas tectónicas que constituem a região superficial terrestre, as quais se movimentam entre si.
Ao longo dos tempos geológicos, a Terra tem estado sujeita a tensões responsáveis pela construção de cadeias montanhosas e pela deriva dos continentes. Sob a ação dessas tensões as rochas deformam-se gradualmente e sofrem roturas. A rotura do material rochoso ocorre após terem sido ultrapassados os seus limites de resistência, provocando vibrações ou ondas sísmicas, que se propagam no interior da Terra. São estas vibrações que se sentem quando ocorre um sismo.
Os sismos também podem ser originados em movimentos de falhas existentes no interior das placas tectónicas. A atividade vulcânica e os movimentos de material fundido em profundidade podem ser outras das causas dos sismos. Mais raramente podem ser provocados por deslocamentos superficiais de terreno, tais como abatimentos e deslizamentos.
A zona no interior da Terra na qual se dá a libertação de energia designa-se por foco ou hipocentro. O ponto à superfície da Terra situado na vertical do foco é o epicentro e corresponde à zona onde o sismo é sentido com maior intensidade.
Os movimentos dos terrenos à volta do epicentro, são provocados pelas ondas sísmicas quando estas alcançam a superfície terrestre. Estes dependem da profundidade do foco, das características (geológicas, topográficas, etc.) e da magnitude do sismo. Quando a atividade sísmica é gerada no oceano, pode ser acompanhada por tsunamis ou maremotos, provocando grandes destruições em estruturas costeiras ou ribeirinhas (embarcações, casas, pontes, etc.).
A duração de um sismo varia entre poucos segundos e dezenas de segundos, raramente ultrapassando um minuto. Após o sismo principal, geralmente seguem-se reajustamentos do material rochoso que dão origem a sismos mais fracos, denominados réplicas.
Embora muitos cientistas estejam a fazer investigação nesse sentido, ainda não é possível prever os sismos. No entanto, é possível tentar minimizar os seus efeitos identificando zonas de maior risco, construindo estruturas mais sólidas, promovendo a educação da população, nomeadamente no que diz respeito às medidas de segurança a serem tomadas durante um sismo, e elaborando planos de emergência.