Come i venti e le piogge, i terremoti sono un fenomeno naturale piuttosto comune, per cui le persone hanno iniziato a registrarli e a riflettere sulle loro cause molto tempo fa. In Cina, il primo terremoto registrato si chiamava "Terra tremanti" e risale alla dinastia Xia, circa 4000 anni fa, ed è probabilmente il primo registro di terremoti al mondo. Tuttavia, in passato, le persone non comprendevano molto bene le cause dei terremoti e avanzavano varie teorie interessanti. Ad esempio, in Giappone, si credeva che un'enorme pesce catfish sottoterra, quando si girava, causasse terremoti; nell'antica Grecia, si pensava che fosse l'aria sotterranea a far tremare la Terra, e i loro miti includevano anche un dio che governava i terremoti; nell'antica Cina, influenzati dal pensiero dei Cinque Elementi, si riteneva che i terremoti fossero causati da uno "squilibrio Yin-Yang". Alcune spiegazioni erano più razionali. Ad esempio, alcuni sostenevano che i terremoti fossero causati dal crollo di grotte sotterranee; altri, basandosi sui fenomeni delle eruzioni vulcaniche, ipotizzavano che fosse dovuto all'accumulo di fuoco sotterraneo, che provocava terremoti. Tuttavia, a causa della mancanza di strumenti per monitorare i terremoti e di prove sufficienti, molte di queste spiegazioni erano poco scientifiche e imprecise.
Non fu fino al 1906 che la conoscenza dei terremoti iniziò a approfondirsi. Quell'anno, un terremoto a San Francisco, negli Stati Uniti, fece scoprire che una serie di recinzioni consecutive si erano spezzate in due, con un evidente disallineamento tra di loro. Attraverso ulteriori ricerche, gli scienziati si resero conto che i terremoti potevano essere causati da improvvise fratture delle rocce sotterranee. L'ingegnere americano Reid propose un modello di terremoto chiamato "ritorno elastico", secondo cui le rocce sotterranee, a causa della pressione, si deformano e, con il passare del tempo, la deformazione aumenta, fino a quando le rocce si fratturano, causando terremoti. Il "ritorno elastico" è un modello molto semplificato, in quanto la realtà è molto più complessa. Tuttavia, questo modello consente di spiegare almeno alcuni terremoti causati da fenomeni geologici. Ad esempio, il terremoto di Wenchuan in Cina nel 2008, che si è verificato in una zona sismica lunga oltre 400 chilometri, la faglia di Longmen, già esplorata dai geologi, è uno di questi. Oggi, la comunità scientifica ritiene che la maggior parte dei terremoti superficiali naturali sia dovuta a forze tettoniche, che causano deformazioni su larga scala delle rocce esterne della Terra e improvvisi scivolamenti lungo le faglie geologiche.
All'inizio del XX secolo, gli scienziati iniziarono a creare una rete globale di stazioni sismiche. Dopo anni di statistiche, scoprirono che, su scala globale, i terremoti si distribuiscono principalmente in tre aree: una è l'area del Pacifico, la seconda è il Mediterraneo-Himalaya e la terza è le dorsali oceaniche. In altre parole, i terremoti si verificano principalmente nei luoghi in cui le placche si scontrano, si compressano, si allungano o si scivolano l'una sull'altra. Ad esempio, il terremoto di Sumatra del 2004, quelli di Haiti e del Cile del 2010, nonché quello del Giappone del 2011, sono stati tipici terremoti interplaccari. Tuttavia, anche all'interno delle placche possono verificarsi terremoti, come molti terremoti cinesi che non si verificano ai confini delle placche. Gli scienziati ritengono che ciò potrebbe essere dovuto al fatto che la Cina continentale è composta da diversi blocchi geologici di medie e piccole dimensioni, che possono essere considerati "placche" di livello inferiore, e i terremoti intraplacca si verificano principalmente ai confini di questi blocchi geologici.
La maggior parte dei terremoti sono tettonici, ma esistono anche altri tipi di terremoti, come i terremoti vulcanici, gli impatti (come l'impatto di meteoriti), i terremoti indotti da bacini idrici e i terremoti indotti da test nucleari, che sono generalmente molto più deboli e meno frequenti dei terremoti tettonici.