แผ่นดินไหว
แผ่นดินไหววัดโดยใช้การสังเกตจากไซสโมมิเตอร์ (seismometer) มาตราขนาดโมเมนต์เป็นมาตราที่ใช้มากที่สุดซึ่งทั่วโลกรายงานแผ่นดินไหวที่มีขนาดมากกว่าประมาณ 5 สำหรับแผ่นดินไหวอีกจำนวนมากที่ขนาดเล็กกว่า 5 แมกนิจูด สำนักเฝ้าระวังแผ่นดินไหวแต่ละประเทศจะวัดด้วยมาตราขนาดท้องถิ่นเป็นส่วนใหญ่ หรือเรียก มาตราริกเตอร์ สองมาตรานี้มีพิสัยความถูกต้องคล้ายกันในเชิงตัวเลข แผ่นดินไหวขนาด 3 หรือต่ำกว่าส่วนใหญ่แทบไม่รู้สึกหรือรู้สึกได้เบามาก ขณะที่แผ่นดินไหวตั้งแต่ขนาด 7 อาจก่อความเสียหายรุนแรงเป็นบริเวณกว้าง ขึ้นอยู่กับความลึก แผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์มีขนาดมากกว่า 9 เล็กน้อย แม้จะไม่มีขีดจำกัดว่าขนาดจะมีได้ถึงเท่าใด แผ่นดินไหวใหญ่ล่าสุดที่มีขนาด 9.0 หรือมากกว่า คือ แผ่นดินไหวขนาด 9.0 ที่ประเทศญี่ปุ่นเมื่อปี 2554 และเป็นแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีการบันทึกในญี่ปุ่น ความรุนแรงของการสั่นสะเทือนวัดโดยมาตราเมร์กัลลีที่ถูกดัดแปลง หากตัวแปรอื่นคงที่ แผ่นดินไหวที่อยู่ตื้นกว่าจะสร้างความเสียหายแก่สิ่งก่อสร้างมากกว่าแผ่นดินไหวที่อยู่ลึกกว่า
แผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิในโทโฮกุ พ.ศ. 2554
ญี่ปุ่นเกิดอาฟเตอร์ช็อกมากกว่า 1,200 ครั้งนับแต่เกิดแผ่นดินไหวขึ้น โดยมี 60 ครั้ง ที่มีความรุนแรงมากกว่า 6.0 แมกนิจูด และมีอย่างน้อย 3 ครั้ง ที่มีความรุนแรงมากกว่า 7.0 แมกนิจูด อาฟเตอร์ช็อกความรุนแรง 7.7 และ 7.9 แมกนิจูด เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 11 มีนาคม และครั้งที่สามเกิดขึ้นนอกชายฝั่งเมื่อวัที่ 7 เมษายน โดยความรุนแรงยังไม่สามารถตกลงกันได้ มีจุดเหนือศูนย์เกิดแผ่นดินไหวอยู่ใต้ทะเล 66 กิโลเมตรนอกชายฝั่งเซ็นได สำนักอุตุนิยมวิทยากำหนดความรุนแรงไว้ที่ 7.4 M ขณะที่สำนักงานสำรวจธรณีวิทยาสหรัฐลดลงเหลือ 7.1 แมกนิจูด มีผู้เสียชีวิตอย่างน้อยสี่คน และกระแสไฟฟ้าถูกตัดขาดเป็นบริเวณกว้างทางตอนเหนือของญี่ปุ่น รวมทั้งการสูญเสียพลังงานภายนอกไปยังโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฮิงาชิโดริ และโรงงานแปรสภาพเชื้อเพลิงรกกาโช สี่วันให้หลัง วันที่ 11 เมษายน เกิดอาฟเตอร์ช็อกความรุนแรง 6.6 แมกนิจูดถล่มฟุกุชิมะอีกครั้งหนึ่ง ทำให้เกิดความเสียหายเพิ่มเติมและมีผู้เสียชีวิตสามคน