Los tsunamis ocurren cuando los terremotos submarinos, volcanes submarinos o deslizamientos de tierra submarinos masivos empujan repentinamente el agua de mar hacia arriba. La causa más común es un terremoto de zona de subducción en el fondo marino.
El levantamiento repentino del fondo marino empuja toda el agua sobre él hacia arriba. Esta capa de agua completa se transmite hacia afuera como olas mientras es tirada por la gravedad. Fuera de la costa, las alturas de tsunami son de aproximadamente 1 metro pero las longitudes de onda superan los 100 km.
Los tsunamis viajan muy rápido en océanos profundos. La velocidad es proporcional a la raíz cuadrada de la profundidad del agua, por lo que en el océano profundo de 4000 m viajan a casi 800 km/h. A medida que se acercan a la costa, el agua más poco profunda los ralentiza mientras aumenta la altura.
Los sistemas de advertencia de tsunami consisten en sismómetros en el fondo marino y boyas en todo el Pacífico. Cuando se detectan terremotos, los sistemas de advertencia emiten alertas en tiempo real a algunas áreas costeras. Sin embargo, cerca del epicentro, los tsunamis pueden llegar antes de las advertencias, por lo que es importante la auto-evacuación cuando se sienten terremotos.