Gempa bumi adalah getaran di kerak bumi, yang disebabkan oleh gerakan di bawah permukaannya. Peristiwa ini dapat sangat bervariasi dalam intensitas, dari aktivitas seismik yang hampir tidak dapat dideteksi menggunakan perangkat canggih, hingga gempa dahsyat yang dapat meratakan kota dan memicu tsunami dan terkadang bahkan aktivitas vulkanik. Studi tentang getaran ini dikenal sebagai seismologi, sebuah kata yang berasal dari kata Yunani yang berarti “mengguncang”.
Lapisan luar bumi, atau kerak, terdiri dari dua bagian: litosfer, kata Yunani yang berarti “bola berbatu”, dan atenosfer, lapisan cairan tebal yang terletak di atas mantel atas. Batuan cair dari mantel atas membuat kerak terus bergerak, dengan tepi lempeng benua ditarik perlahan-lahan atau bersama-sama saat mereka mengapung di atenosfer. Pergerakan lempeng inilah yang memicu terjadinya gempa bumi. Selain batas lempeng, gempa juga terjadi di sepanjang patahan, retakan di litosfer yang disebabkan oleh tekanan yang ditimbulkan saat lempeng tektonik bergerak.
Ada beberapa jenis sesar yang berbeda, tetapi sebagian besar dapat dibagi menjadi tiga kategori: sesar mendatar, sesar naik, dan sesar normal. Sesar mendatar terjadi di daerah di mana dua lempeng meluncur melewati satu sama lain, sedangkan sesar dorong terjadi ketika lempeng didorong bersama. Sesar normal adalah hasil dari pelat yang ditarik terpisah. Sesar normal terbesar di dunia berada di sepanjang pegunungan laut dalam di Pasifik dan Atlantik, di mana lempeng-lempeng terpisah, menabrak lempeng benua dan menyebabkan patahan dorong. Gempa bumi di sepanjang setiap patahan memiliki karakteristik berbeda yang membantu para seismolog untuk mengidentifikasinya.
Akar gempa terletak pada tekanan yang ditempatkan pada litosfer saat melayang di permukaan bumi. Tekanan menumpuk di sepanjang garis patahan, yang akhirnya gagal, sering kali jauh di bawah kerak bumi, di area yang disebut fokus. Tempat yang sesuai di permukaan planet ini disebut pusat gempa, dan biasanya konsentrasi kerusakan terbesar terjadi di sini. Ketika patahan itu gagal, itu memicu gelombang seismik, gelombang suara frekuensi sangat rendah yang datang dalam beberapa bentuk, dan yang dapat menyebabkan bumi bergetar, terangkat, melengkung, atau pecah. Gelombang dapat berlanjut selama berjam-jam setelah gempa dipicu, dan gempa susulan, getaran lebih kecil, dapat berlanjut selama berbulan-bulan dan bahkan mungkin bertahun-tahun kemudian.
Intensitas gempa disebut magnitudo. Berbagai skala diusulkan untuk mengukur faktor ini sampai tahun 1935, ketika skala Richter dikembangkan. Di bawah skala ini, setiap urutan besarnya 10 kali lebih intensif daripada yang terakhir. Gempa yang berkekuatan 2 skala richter 10 kali lebih kuat dari 1, sedangkan 3 100 kali lebih besar. Sebagian besar gempa di seluruh dunia berada di bawah 4.5, besarnya di mana ia dapat mulai merusak bangunan, dan setiap tahun setidaknya ada satu yang lebih besar dari 8, dengan gempa modern terbesar yang pernah tercatat terjadi di Chili pada tahun 1960; itu diukur 9.5.