Les tsunamis sont le résultat d'un déplacement rapide de l'eau des océans. L'énergie du déplacement pousse une grande vague d'eau à travers l'océan à des vitesses allant jusqu'à 500 miles par heure - aussi vite qu'un avion de ligne. Alors qu'un tsunami peut n'apparaître en haute mer que sous la forme d'une montée d'un pied ou deux, la vague peut avoir un impact dévastateur et destructeur lorsqu'elle atteint un rivage.
La Terre est composée d'un réseau à grande échelle de plaques tectoniques constamment en mouvement. Souvent, le décalage est simplement d'un pouce ou deux chaque année. Parfois, les forces s'accumulent avec le temps et un changement se produit plus violemment lorsque l'énergie stockée est libérée le long des failles ou dans les fosses océaniques profondes où les plaques entrent en collision. Toutes les mers et les masses continentales ont des lignes de faille, mais l'océan Pacifique est connu pour un « anneau de feu », une région géologique active où les tremblements de terre, la croûte mouvante et les volcans sont courants.
Lorsque les plaques s'entrechoquent, il en résulte des tremblements de terre. Lorsque ces collisions font glisser une plaque sous l'autre, un séisme de subduction se produit. Le déplacement vertical soudain et violent de la croûte terrestre déclenche souvent un tsunami alors que des tonnes d'eau océanique sont poussées vers le haut et que la force de gravité vers le bas envoie l'eau rapidement à travers l'océan. Tous les tremblements de terre n'entraînent pas un tsunami et tous les tsunamis ne traversent pas toute l'étendue de l'océan. Le choc de certains tremblements de terre est absorbé par l'océan et la géographie environnante des baies et des masses continentales dicte la façon dont un tsunami se déplace.
Les séismes de subduction sont la cause la plus fréquente des tsunamis, mais ils ne sont pas la seule cause. D'autres changements se produisant dans de grandes sections de la croûte terrestre peuvent également déclencher un tsunami. Un glissement de terrain sous l'eau ou le long d'un littoral peut déplacer suffisamment de matière pour déplacer les grands volumes d'eau nécessaires à la création d'un tsunami. Les glaciers vêlants, ceux qui se fissurent en un ou plusieurs morceaux massifs, poussent également l'eau dans un tsunami. Les volcans sous-marins qui se produisent près de la surface sont suffisamment puissants pour déplacer l'eau et provoquer un tsunami. Un événement rare est une frappe océanique par une comète ou un météore qui envoie des colonnes d'eau dans toutes les directions d'où l'objet est tombé.
Dans un océan profond, l'eau déplacée peut être à peine perceptible, mais l'énergie stockée à l'intérieur d'un tsunami en mouvement rapide est libérée lorsque la vague ou l'onde atteint les eaux peu profondes. La vague ralentit, mais l'énergie à l'intérieur fait augmenter sa hauteur. Les sommets des vagues se déplacent plus rapidement que la base, ce qui fait que les tsunamis montent rapidement et atteignent des hauteurs de 100 pieds ou plus lorsqu'ils frappent la terre. Le creux ou le point bas d'une vague atteint le rivage en premier. Comme c'est le cas, l'eau le long de la côte est attirée vers la mer et le fond marin près du rivage est momentanément exposé, généralement pendant environ cinq minutes avant que la première crête ne frappe. Un tsunami est généralement vécu comme une série de vagues, appelée train de vagues, qui amplifie la nature destructrice de ces catastrophes naturelles.