Gli tsunami sono il risultato di un rapido spostamento dell'acqua dell'oceano. L'energia dello spostamento spinge una grande ondata d'acqua attraverso l'oceano a velocità fino a 500 miglia all'ora, veloce come un aereo di linea. Mentre uno tsunami può apparire solo in mare aperto come un aumento di un piede o due, l'onda può avere un impatto devastante e distruttivo quando raggiunge una costa.
La Terra è composta da una rete su larga scala di placche tettoniche che sono costantemente in movimento. Spesso, lo spostamento è solo di un pollice o due ogni anno. A volte le forze si accumulano nel tempo e uno spostamento avviene più violentemente quando l'energia immagazzinata viene rilasciata lungo le faglie o nelle fosse profonde dell'oceano dove le placche si scontrano. Tutti i mari e le masse continentali hanno linee di faglia, ma l'Oceano Pacifico è noto per un "Anello di fuoco", una regione geologica attiva dove sono comuni terremoti, crosta mobile e vulcani.
Quando le lastre si scontrano l'una con l'altra, si verificano terremoti. Quando queste collisioni fanno scivolare una placca sotto l'altra, si verifica un terremoto di subduzione. L'improvviso e violento spostamento verticale della crosta terrestre spesso innesca uno tsunami mentre tonnellate di acqua oceanica vengono spinte verso l'alto e l'attrazione verso il basso della gravità invia rapidamente l'acqua attraverso l'oceano. Non tutti i terremoti provocano uno tsunami e non tutti gli tsunami attraversano l'intero arco dell'oceano. Lo shock di alcuni terremoti viene assorbito dall'oceano e la geografia circostante di baie e masse continentali detta il modo in cui viaggia uno tsunami.
I terremoti di subduzione sono la causa più comune degli tsunami, ma non sono l'unica causa. Anche altri cambiamenti che si verificano in ampie sezioni della crosta terrestre possono innescare uno tsunami. Una frana sott'acqua o lungo una costa può spostare materiale sufficiente per spostare i grandi volumi d'acqua necessari per creare uno tsunami. Anche i ghiacciai che si staccano, quelli che si spezzano in uno o più pezzi massicci, spingono l'acqua in uno tsunami. I vulcani sottomarini che si verificano vicino alla superficie sono abbastanza forti da spostare l'acqua e causare uno tsunami. Un evento raro è un attacco oceanico di una cometa o meteora che invia colonne d'acqua in tutte le direzioni da dove è caduto l'oggetto.
In un oceano profondo, l'acqua spostata può essere appena percettibile, ma l'energia immagazzinata all'interno di uno tsunami in rapido movimento viene rilasciata quando l'onda o l'ondata raggiunge l'acqua bassa. L'onda rallenta, ma l'energia al suo interno fa crescere la sua altezza. Le cime delle onde si muovono più velocemente della base, il che fa sì che gli tsunami si alzino rapidamente e raggiungano altezze di 100 piedi o più quando colpiscono la terra. La depressione, o il punto più basso di un'onda, raggiunge per primo la battigia. Mentre lo fa, l'acqua lungo la costa viene attirata verso il mare e il fondo del mare vicino alla costa è esposto momentaneamente, in genere per circa cinque minuti prima che la prima cresta colpisca. Uno tsunami è solitamente vissuto come una serie di onde, chiamata treno d'onde, che amplifica la natura distruttiva di questi disastri naturali.