Al igual que los vientos y las lluvias, los terremotos son un fenómeno natural bastante común, por lo que las personas comenzaron a registrarlos y a reflexionar sobre sus causas hace mucho tiempo. En China, el primer terremoto registrado se llamó «Temor de Tai Shan» y ocurrió en la dinastía Xia, hace casi 4.000 años, lo que probablemente sea el primer registro de terremotos del mundo. Sin embargo, los antiguos no entendían muy bien las causas de los terremotos y proponían diversas teorías interesantes. Por ejemplo, en Japón, se creía que había una gran anguila subterránea, y que cuando se daba la vuelta, la Tierra temblaba; en la antigua Grecia, se pensaba que el «aire» subterráneo hacía que la Tierra se sacudiera, y sus mitos incluso tenían dioses que controlaban los terremotos; en la antigua China, influenciados por el pensamiento de los Cinco Elementos, se creía que los terremotos eran causados por un «desequilibrio entre el yin y el yang». También hubo explicaciones más racionales, como la de que los terremotos eran causados por el colapso de cuevas subterráneas, o basadas en la erupción de volcanes y la acumulación de calor subterráneo. Sin embargo, debido a la falta de instrumentos para observar los terremotos y de pruebas suficientes, muchas de estas explicaciones no eran científicas ni precisas.
No fue hasta 1906 que el conocimiento sobre los terremotos comenzó a profundizarse. Ese año, se produjo un terremoto en San Francisco (EE. UU.), y se descubrió que había dividido en dos una serie de vallas consecutivas, con un claro desplazamiento entre ellas. A través de más investigaciones, los científicos se dieron cuenta de que los terremotos podrían ser causados por una ruptura repentina de las capas rocosas subterráneas. El ingeniero estadounidense Reid propuso un modelo de terremotos llamado «rebote elástico». Esta teoría sostiene que las rocas subterráneas se deforman debido a la presión, y que, a medida que aumenta la deformación, las rocas finalmente se rompen, provocando terremotos. El «rebote elástico» es un modelo muy simplificado, y la realidad es mucho más compleja. Sin embargo, este modelo al menos puede explicar algunos terremotos causados por procesos geológicos. Por ejemplo, el terremoto de Wenchuan en China en 2008, que ocurrió en una zona sísmica de más de 400 km de longitud, era una zona de falla geológica que los geólogos ya habían explorado. Hoy en día, la comunidad científica cree que la gran mayoría de los terremotos superficiales naturales son el resultado de fuerzas tectónicas que provocan una deformación masiva de las capas rocosas externas de la Tierra, y un deslizamiento repentino a lo largo de las fallas geológicas.
A principios del siglo XX, los científicos comenzaron a establecer una red mundial de estaciones sísmológicas. Después de años de estadísticas, descubrieron que, a escala global, los terremotos se distribuyen principalmente en tres regiones: una es la zona del Pacífico, otra es la zona Mediterránea-Himalaya, y la tercera es la dorsal oceánica. Es decir, la mayoría de los terremotos ocurren en las zonas de intersección de las placas tectónicas, donde las placas se comprimen, se estiran o se deslizan entre sí, lo que provoca terremotos. Por ejemplo, el terremoto de Sumatra en 2004, los de Haití y Chile en 2010, y el de Japón en 2011, fueron terremotos típicos entre placas. Sin embargo, también pueden ocurrir terremotos dentro de las placas, como muchos terremotos en China, que no se encuentran en los límites de las placas. Los científicos creen que esto puede deberse a que el continente chino está formado por múltiples bloques tectónicos pequeños y medianos, que pueden considerarse «placas» de nivel inferior, y la mayoría de los terremotos intraplaca ocurren en las zonas de límite de estos bloques tectónicos.
La mayoría de los terremotos son terremotos tectónicos, pero también hay otros tipos de terremotos, como los volcánicos, los impactantes (como la colisión de meteoritos), los inducidos por embalses y los provocados por pruebas nucleares, que suelen ser mucho más pequeños y menos frecuentes que los terremotos tectónicos.