Σεισμοί χαρακτηρίζονται εδαφικές κινήσεις μικρής χρονικής περιόδου που παράγονται από ενδογήινες φυσικές αιτίες ή απότομες γενικά δονήσεις μικρών ή μεγάλων τμημάτων του στερεού φλοιού της γης. Η σεισμική δόνηση μπορεί να είναι οριζόντια, κατακόρυφη ή κυματοειδής. Το είδος της αισθητότητας εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ της εστίας ή του υπόκεντρου του σεισμού, δηλαδή της υπόγειας θέσης όπου συντελείται η διαταραχή που προκαλεί τον σεισμό και εκπέμπεται η σεισμική ενέργεια, και του τόπου παρατήρησης. Έτσι στην περιοχή του επικέντρου του σεισμού που είναι το σημείο της γήινης επιφάνειας το οποίο βρίσκεται στην κατακόρυφο της εστίας, παρατηρείται μόνον η κατακόρυφη συνιστώσα της σεισμικής ενέργειας (κατακόρυφη δόνηση), ενώ σε όλους τους άλλους τόπους παρατηρείται η οριζόντια συνιστώσα (οριζόντια δόνηση).
Η κυματοειδής κίνηση μιας σεισμικής δόνησης προκαλείται από εγκάρσια κύματα κλίσεως τα οποία ομοιάζουν με τα θαλάσσια κύματα, πλάτους κύματος ολίγων χιλιοστομέτρων και μήκους πολλών χιλιομέτρων. Οι κινήσεις του είδους αυτού δεν είναι συνήθως αισθητές στον άνθρωπο αλλά καταγράφονται από ειδικά όργανα.
Η διάρκεια ενός σεισμού κυμαίνεται μεταξύ ολίγων δευτερολέπτων και ενός περίπου λεπτού. Η διεύθυνση της σεισμικής κίνησης σε κάθε τόπο παρατήρησης εξαρτάται από τη διεύθυνση του σεισμικού κύματος στον τόπο τούτο, η οποία συνήθως δεν συμπίπτει με τη διεύθυνση της εστίας του σεισμού. Ο λόγος είναι ότι η μετάδοση της σεισμικής ενέργειας επηρεάζεται από την πυκνότητα και ιδίως την ελαστικότητα των πετρωμάτων που διατρέχει. Επειδή οι δύο αυτές παράμετροι διαφέρουν όχι μόνο από πέτρωμα σε πέτρωμα αλλά και από στρώμα σε στρώμα, τελικά η διεύθυνση από την οποία φαίνεται ότι προήλθε η σεισμική δόνηση σε έναν τόπο είναι σχεδόν πάντοτε διαφορετική από τη διεύθυνση της θέσης του επικέντρου του σεισμού.
Ο σεισμός προκαλεί στην επιφάνεια της γης, εκτός από τις καταστροφές ή βλάβες των τεχνικών κατασκευών, εδαφικές διαρρήξεις όπως ρωγμές και χάσματα, βαθύνσεις, κατολισθήσεις, υψομετρικές διαφορές, υδρογραφικές μεταβολές και άλλα. Εάν η εστία του σεισμού βρίσκεται πλησίον των ακτών ή στον πυθμένα των ωκεανών ή θαλασσών, τότε οι εδαφικές κινήσεις μετατρέπονται σε θαλάσσιους σεισμούς και σε θαλάσσια κύματα, τα γνωστά τσουνάμι. Τα τελευταία, που προκαλούνται εκτός από σοβαρούς υποθαλάσσιους σεισμούς και από ηφαιστειακές εκρήξεις, μπορούν να μεταφέρουν τεράστιες ποσότητες νερού και να προκαλέσουν μεγάλες καταστροφές στις παράκτιες περιοχές.
Κατά τη διάρκεια σοβαρών σεισμών παρατηρούνται στην ατμόσφαιρα διάφορα ηχητικά και φωτεινά φαινόμενα. Ο ήχος είναι σύνδρομος των σεισμικών δονήσεων και παράγεται από την εστία του σεισμού λόγω της τριβής και θραύσης των πετρωμάτων. Αντίθετα τα διάφορα φωτεινά φαινόμενα που παρατηρούνται στον αέρα ή στο έδαφος κατά τη στιγμή της δόνησης, πριν ή μετά απ' αυτή, συνήθως δεν έχουν σχέση με το φαινόμενο του σεισμού αλλά οφείλονται σε ηλεκτρικά βραχυκυκλώματα, ανταύγεια πυρκαγιών ή ηλιακών ακτίνων ή και τυχαίων αστραπών. Σε σπανιότερες όμως περιπτώσεις τα φωτεινά φαινόμενα συνδέονται άμεσα με τα φαινόμενα του σεισμού. Αυτά μπορούν να οφείλονται: α) σε σπινθήρες που δημιουργούνται από την τριβή σκληρών χαλαζιακών πετρωμάτων όπως πυριτολίθων (κερατολίθων), χαλαζιτών κλπ. κατά μήκος του ενεργού ρήγματος, β) στην ανάφλεξη διαφόρων καυσίμων αερίων που απελευθερώνονται κατά τη διάρκεια σφοδρών σεισμών, γ) στον φωσφορισμό διαφόρων ορυκτών, δ) σε πιεζοηλεκτρικά φαινόμενα.