Deprem, yerkabuğunun üst kısımlarında uzun zaman aralıklarında biriken elastik enerjinin aniden boşalmasıyla yeryüzünde meydana gelen sarsıntılardır. Bu sürecin temelinde yerin içindeki ısı ve basınç farkları yatar. Astenosferdeki konveksiyonel akımlar, litosferi oluşturan levhaların hareket etmesine neden olur.
Levhalar birbirlerinden uzaklaşabilir, yan yana kayabilir veya birbirleriyle çarpışabilirler. Bu hareketler sırasında yerkabuğunda gerilmeler oluşur. Biriken potansiyel enerji, kayaçların dayanma sınırını aştığında kırılma gerçekleşir ve enerji kinetik enerjiye (sarsıntıya) dönüşür. Bu durum fay hatlarının oluşumunu ve depremleri tetikler.
Deprem anında yerkabuğu içinde her yöne doğru elastik dalgalar yayılır. Bu dalgalar, yerin derinliklerinden yeryüzüne ulaştığında zeminde titreşimlere neden olur. Depremin gücü, bu enerji boşalımının boyutuyla doğrudan ilişkilidir.
Depremleri inceleyen bilim dalına sismoloji denir. Sismologlar, deprem dalgalarının yayılımını, yerkabuğunun iç yapısını ve deprem tehlike haritalarını analiz ederler. Depremlerin kaydedilmesi için kullanılan cihazlara sismograf, elde edilen kayıtlara ise sismogram denir.
Tarihteki ilk sismoskop, MS 132 yılında Çinli filozof Chang Heng tarafından icat edilmiştir. Bu cihaz, bir vazo üzerine yerleştirilmiş 8 ejderha başı ve kurbağadan oluşur; sarsıntı anında düşen bilyeler depremin yönünü belirlemeye yardımcı olur. Modern sismograflar ise yatay ve düşey salınımları çok daha hassas ölçebilmektedir.
Sismogramların yorumlanması oldukça karmaşık bir süreçtir; çünkü kayıtlar sadece depremin kaynağını değil, dalgaların geçtiği ortamın özelliklerini ve yerel zemin şartlarını da yansıtır. Bu nedenle uzmanlık gerektiren bir analiz sürecidir.
Depremler kaynaklarına göre dört ana gruba ayrılır: Levha hareketlerine bağlı 'tektonik depremler', volkanik faaliyetlerle ilişkili 'volkanik depremler', yer altı boşluklarının çökmesiyle oluşan 'çöküntü depremleri' ve insan faaliyetleri (taş ocağı patlamaları vb.) sonucu oluşan depremler.
Derinliklerine göre depremler; 0-70 km arası 'sığ', 70-300 km arası 'orta derinlikte' ve 300-700 km arası 'derin odaklı' olarak sınıflandırılır. Ayrıca merkezden uzaklıklarına göre yerel, yakın, bölgesel ve uzak depremler şeklinde kategorize edilirler.
Büyüklüklerine göre ise mikro depremlerden (M < 1.0) çok büyük depremlere (M > 8.0) kadar geniş bir ölçekte değerlendirilirler. Deprem fırtınası ise sınırlı bir bölgede kısa sürede çok sayıda küçük sarsıntının meydana gelmesi durumudur.
Depremin şiddeti (intensity), sarsıntının yapılar, doğa ve insanlar üzerindeki etkisinin bir ölçüsüdür. Gözlemsel verilere dayanır ve aletsel değildir. Mercalli Ölçeği gibi 12 basamaklı cetvellerle ifade edilir. Şiddet, depremin kaynağındaki enerji hakkında bilgi vermez, sadece hasarı yansıtır.
Depremin büyüklüğü (magnitude) ise deprem sırasında açığa çıkan enerjinin aletsel bir ölçüsüdür. Richter ölçeği ile tanımlanmıştır. Büyüklükteki 1 derecelik artış, yer hareketinin genliğinde 10 kat, açığa çıkan enerjide ise yaklaşık 30 kat artışa karşılık gelir.
Öncü depremler ana şoktan önce meydana gelen küçük sarsıntılar, artçı depremler ise ana şoktan sonra aylarca sürebilen enerji boşalım sarsıntılarıdır. Deprem odak noktası (hiposantr) enerjinin çıktığı yerin içindeki nokta, dış merkez (episantr) ise bunun yeryüzündeki izdüşümüdür.