詳細はマグニチュードを参照
地震の規模を表す指標の一つにエネルギー量を示すマグニチュードがあり、「M」と表記する。マグニチュードには算定方法によっていくつかの種類がある。日本では、気象庁が独自の定義による気象庁マグニチュードを発表しており、地震学では「Mj」と記される。これに対し、多くの国では表面波マグニチュード（Ms）のことを、単にマグニチュードと呼ぶことが多い。他にもそれぞれの観測機関によって使用されるマグニチュードのタイプが異なる場合もあるが、差は最大でも0.1?0.3程度である。が、これらは最初にマグニチュードを定義したチャールズ・リヒターのものの改良版であり、基本的に地震動の最大振幅を基礎とする。いずれも8.5程度以上の大地震ではその値が頭打ち傾向になることから、地震学では地震モーメントから算出されるモーメント・マグニチュード（Mw）と呼ばれる値が地震の規模を表す指標として用いられている。
詳細は震度を参照
地震動の大きさを表す指標には一般に広く使われている震度のほか、地震動そのものの最大加速度や最大速度が用いられる。建築物や土木構造物の耐震設計の分野では応答スペクトルやSI値という指標も、地震動の大きさを表す方法として広く用いられている。
震度については、日本では気象庁震度階級、アメリカ合衆国では改正メルカリ震度階級、ヨーロッパではヨーロッパ震度階級（EMS）、CIS諸国やイスラエル、インドなどではMSK震度階級が現在使用されているほか、ほかにもいくつかの指標がある。
地震の規模が大きいほど震度は大きくなる傾向にあるが、断層のずれの方向や速度、震源の深さ、地面の構造や性質、地震波の特性などによって地上の揺れは大きく異なる。
地震の原因と種類3種類の断層。上：逆断層、中：正断層、下：横ずれ断層。
プレートテクトニクスも参照
研究段階であり完全に解明されたわけではないが、通常の地震はプレート運動により地殻内で応力が局所的に高まり、岩体の剪断破壊強度を超えて断層が生じあるいは既存の断層が動くことが原因であると考えられている。大きな地震では震源に近い別の断層が同時に動くこともある。火山活動に伴う地震（火山性地震）には断層と関係が無いものも多く、通常の地震とは分けて考えることが多い。
地震を地下構造とプレートテクトニクスの観点から見た場合、大きく4種類に分けられる[2]。後に、節ごとに詳しく説明する。
プレート同士の境界部分で発生する地震（プレート間地震、プレート境界型地震）
海溝型地震、衝突型境界で起こる地震、発散型境界で起こる地震、トランスフォーム断層で起こる地震の4つに細分される。
大陸プレートの内部や表層部で発生する地震（大陸プレート内地震、内陸地殻内地震、、断層型地震、直下型地震）
沈み込む海洋プレートで発生する地震（海洋プレート内地震、スラブ内地震）
沈み込む海洋プレート内地震、沈み込んだ海洋プレート内地震（深発地震）の2つに細分される。
火山性地震
内陸地殻内地震と海洋プレート内地震は、プレート内地震という1つの種類に当てはめることもある。
地震を防災上の観点から分類した場合、直下型地震（内陸地震）、海洋型地震などに分けられる。直下型地震のうち、都市直下型地震は防災上特に重要視されている。
逆断層型、正断層型、横ずれ断層型といった分類は、断層型地震（内陸地殻内地震）にのみ適用される考え方ではなく、すべての地震に適用される。これは、地震の際にずれ動く面は上記の分類に関係なく「断層」と呼ぶためである。内陸地殻内地震はさまざまなタイプの断層があるが、海溝型地震は逆断層型、海嶺などで起こる地震は正断層型が多いなど、特徴がある。
2つ以上のプレートが接する場所では、プレート同士のせめぎ合いによって地震が発生する。プレート同士の境界は、収束型（海溝と衝突型境界に細分される）、発散型、すれ違い型（トランスフォーム断層）の3種類に分けられる。発散型やすれ違い型は、地震が起こる範囲がプレート境界の周辺だけに限られ、震源の深さもあまり深くない。一方、収束型のうち海溝はしばしば規模の大きな地震を発生させる特徴があり、衝突型境界は地震が起こる範囲が広く震源が深いことも多い特徴がある。
海溝型地震
海溝やトラフでは、海洋プレートが大陸プレートの下に沈み込み、両者の境界が応力により歪みを受け、ばねのように弾性力を蓄え、やがてそれが跳ね返る時に地震が起こると考えられている（弾性反発説）。これは海溝型地震と呼ばれている。跳ね返りで発生するといっても、実際は2つの地盤の面がずれて起こるものである。
海溝型地震は、海溝よりも大陸プレート寄りの部分で発生する。1つの海溝の中で、いくつかの領域に分かれて別々に大地震が発生する。地震の規模はM7?8と大きく、稀にM9を超える超巨大地震が発生することもある。1つの領域では、およそ50?200年ほどの周期で大地震が繰り返し発生する。規模が大きい海溝型地震が海洋の下で発生した場合、津波が発生することがある。震源断層は海洋プレートと大陸プレートの境界そのものである。震源域が広く規模が大きいため、被害が広範囲にわたることがある。
日本付近では2003年9月に発生した十勝沖地震（Mw8.3、最大震度6弱）や、近い将来の発生が指摘されている東海地震が例として挙げられ、東南海・南海沖の南海トラフ、宮城県沖や三陸沖の日本海溝、根室沖などの千島海溝でも発生する。関東大震災の原因となった関東地震（M8.2）は、震央は陸上だが相模トラフがずれ動いた地震であり、海溝型地震に含まれる。
チリ、ペルー、メキシコ、アメリカのアラスカ、ロシアのアリューシャン列島や千島列島、日本、フィリピン、インドネシア、パプアニューギニア、ソロモン諸島、トンガ、ニュージーランドなどの沿岸に海溝があり、大きな海溝型地震が発生する。
