Sismos de origem natural
A maioria dos sismos está relacionada à natureza tectônica da Terra, sendo designados sismos tectônicos. A força tectônica das placas é aplicada na Litosfera, que desliza lenta mas constantemente sobre a Astenosfera devido às correntes de convecção com origem no Manto e no Núcleo (ver Tectónica de Placas).

As placas podem afastar-se (tensão), colidir (compressão) ou simplesmente deslizar uma pela outra (torsão). Com a aplicação destas forças, a rocha vai-se alterando até atingir o seu ponto de elasticidade, após o qual a matéria entra em ruptura e sofre uma libertação brusca de toda a energia acumulada durante a deformação elástica. A energia é libertada através de ondas sísmicas que se propagam pela superfície e interior da Terra. As rochas profundas fluem plasticamente (têm um comportamento dúctil – astenosfera) em vez de entrar em ruptura (que seria um comportamento sólido – litosfera).


Estima-se que apenas 10% ou menos da energia total de um sismo se propague através das ondas sísmicas. Aos sismos que ocorrem na fronteira de placas tecntónicas dá-se o nome de sismos interplacas, sendo os mais frequentes, enquanto que àqueles que ocorrem dentro da mesma placa litosférica dá-se o nome de sismos intraplacas e são menos frequentes.

Os sismos intraplacas também podem dar origem a sismos profundos, segundo as zonas de subducção (zonas de Benioff), ocorrendo entre os 100 e os 670km. Devem-se à transformação de minerais - devido aos minerais transformarem-se noutros com forma mais densa - e este processo é repentino. Pode ocorrer no caso da desidratação da olivina, em que esta se transforma em vidro.

Também podem ser sismos de origem vulcânica, devendo-se às movimentações de magma dentro da câmara magmática ou devido à pressão causada por esse quando ascende à superfície, servindo assim para prever erupções vulcânicas. Está mais associado ao vulcanismo do tipo explosivo que às do tipo efusivo.

Existem ainda os sismos de afundimento, que ocorrem na sequência de deslizamentos de correntes turbídicas (grandes fragmentos de rocha que deslizam no talude continental) ou devido ao abatimento de cavidades ou do tecto de grutas.


Sismos induzidos
Estes são sismos associados à ação humana quer direta ou indiretamente. Podem-se dever à extração de minerais, água dos aquíferos ou de combustíveis fósseis, devido à pressão da água das albufeiras das barragens, grandes explosões ou a queda de grandes edifícios. Apesar de causarem vibrações na Terra, estes não podem ser considerados sismos no sentido lato, uma vez que geralmente dão origem a registros ou sismogramas diferentes dos terramotos de origem natural.

Alguns terramotos ocasionais têm sido associados à construção de grandes barragens e do enchimento das albufeiras por estas criadas, por exemplo na Barragem de Kariba no Zâmbia (África). O maior sismo induzido por esta causa ocorreu a 10 de Dezembro de 1967, na região de Koyna a oeste de Madrasta, na Índia. Teve uma magnitude de 6.3 na escala de Richter. Também têm a sua origem na extracção de gás natural de depósitos subterrâneos.

Podem também ser provocados pela detonação de explosivos muito fortes, tais como explosões nucleares, que podem causar uma vibração de baixa magnitude. Assim, a bomba nuclear de 50 megatoneladas chamada Bomba tsar detonada pela URSS em 1961 criou um sismo comparável aos de magnitude 7, produzindo vibrações tão fortes que foram registradas nos antípodas. Para dar efeito ao Tratado de Não Proliferação de Armas Nucleares, a Agência Internacional de Energia Atómica usa as ferramentas da sismologia para detectar atividades ilícitas tais como os testes de armamento nuclear. Com este sistema é possível determinar exatamente onde ocorreu uma explosão.