地球を覆う大小様々のプレート(分厚い岩盤)は、絶えず運動し、力が働いています。プレート内やプレート同士の境界の急激な断層運動として地震が発生します。海域で地震が発生した場合、断層運動の影響が海面まで伝わり、津波を引き起こすことがあります。日本列島には海と陸の4つのプレートが集まっていることから、海域ではどこでも津波への防災対策が必要といえます。
津波の規模は、海底に達する断層運動のずれの大きさや断面の面積に比例して大きくなります。断層運動が通常より長い時間をかけて進行する場合(低周波地震(*)ゆっくり地震)、地震波の揺れは小さくても、津波が発生し被害を生じることがあります(津波地震(*))。また、海底地すべりで津波が発生することがあります。 沖合で発生する津波の周期と波長は大変長く(周期:数分~数十分、波長:数十~数百km)、飛行機並みの高速度で伝搬しますが、高さは低く目視は困難です。湾岸に近づき水深が浅くなると、波長は短く振幅は大きくなり、湾奥で著しく波が高くなると、津波は陸地をかけ上がり、大きな被害を及ぼすことがあります。
津波の発生過程として、まず地震などの断層運動により海底の隆起・沈降(海底変動)が起こり、それに伴い海面が上昇します(海面変動)。次に上昇した海面が重力でくずれ、津波として伝わります。