Skala magnitudo adalah alat referensi numerik, paling sering digunakan untuk menggambarkan kekuatan gempa atau kecerahan bintang yang terlihat dari bumi. Skala yang paling umum digunakan untuk menyatakan kecerahan bintang, atau “magnitudo semu”nya, disebut skala magnitudo astronomis. Untuk deskripsi gempa bumi digunakan skala richter dan skala momen magnitudo.
Skala magnitudo astronomi mendefinisikan magnitudo bintang berdasarkan jumlah cahaya yang mereka keluarkan seperti yang dirasakan oleh pengamat di bumi. Semakin tinggi nomor magnitudo bintang, semakin redup tampak. Misalnya, kecerahan matahari, bintang terdekat kita, sekitar magnitudo -26, sedangkan bulan purnama diberi magnitudo sekitar -13.
Seorang pengamat di daerah perkotaan akan dapat melihat beberapa bintang di malam hari, tetapi tidak ada yang lebih redup dari magnitudo tiga. Seseorang di daerah pedesaan dapat melihat bintang redup seperti magnitudo enam atau tujuh, dan teropong membawa jumlahnya hampir menjadi sepuluh. Teleskop memungkinkan kita untuk melihat bintang yang jauh lebih redup, hingga magnitudo 30, dalam beberapa kasus. Penting untuk dicatat bahwa meskipun skala magnitudo astronomi dapat dikatakan untuk mengukur kecerahan, komet dengan magnitudo tiga tidak akan seterang bintang magnitudo tiga, karena cahaya komet tersebar di area yang lebih luas.
Mereka yang pernah tinggal di daerah rawan gempa, atau yang telah mempelajarinya sampai tingkat tertentu, mungkin agak akrab dengan skala Richter, yang digunakan untuk mengukur besarnya gempa bumi. Skala magnitudo Richter menetapkan satu angka dari satu hingga sepuluh untuk mewakili total energi yang dilepaskan oleh gempa. Ini adalah skala logaritmik dengan basis sepuluh, yang berarti bahwa peningkatan satu unit mewakili sepuluh kali lebih banyak energi yang dilepaskan. misalnya, gempa berkekuatan 7.0 melepaskan energi sepuluh kali lebih banyak daripada gempa berkekuatan 6.0.
Jumlah energi yang dilepaskan dalam gempa, yang diukur dengan skala Richter, berkorelasi erat dengan jumlah potensi destruktifnya. Untuk alasan ini, ini adalah skala yang paling banyak dipahami untuk mengukur gempa bumi. Berkaitan erat dengan skala richter adalah skala besaran momen. Ini juga logaritmik, tetapi dengan basis 30 daripada 10.
Skala besaran momen mengukur pelepasan energi sebagai fungsi dari kekakuan bumi, dikalikan dengan jumlah perpindahan yang terjadi di sepanjang patahan, serta ukuran area yang dipindahkan. Baru-baru ini, skala besaran momen mulai menggantikan skala Richter sebagai yang paling umum digunakan di antara keduanya. Dalam praktiknya, momen besarnya gempa sering kali secara numerik mirip dengan nilai skala Richternya, menyebabkan sakelar ini sebagian besar tidak diperhatikan.