Os terremotos são medidos através de observações de sismógrafos. A escala de magnitude de momento é a forma mais comum para medir a intensidade de tremores de terra mais fortes relatados por todo o globo. Os terremotos abaixo da magnitude 5, menores e mais numerosos, que são relatados por observatórios sismológicos nacionais são medidos principalmente na escala de magnitude local, também referida como a escala de Richter. Estas duas escalas são numericamente semelhantes. Os sismos abaixo da magnitude 3 são em sua maioria quase imperceptíveis ou fracos demais, enquanto que os de magnitude 7 ou mais podem potencialmente causar sérios danos em áreas maiores, dependendo da sua profundidade. Os maiores terremotos já registrados têm sido de magnitude ligeiramente superior a 9, apesar de não haver um limite para a intensidade de sismos. O mais recente grande terremoto que atingiu a magnitude 9 foi o sismo e tsunami de Tohoku de 2011, o maior terremoto que atingiu o Japão desde que os registros começaram a serem feitos. A intensidade da agitação é medida pela escala de Mercalli. Quanto mais raso for o terremoto em relação a superfície terrestre, maiores serão os danos causados.

Na superfície da Terra, sismos manifestam-se através de tremores e, por vezes, pelo deslocamento do solo. Quando o epicentro de um grande terramoto está localizado no fundo do oceano, ele pode deslocar água o suficiente para causar um tsunami. Os terremotos também podem desencadear deslizamentos de terra e, ocasionalmente, atividade vulcânica. Um sismo de alta intensidade também pode diminuir a rotação do planeta, como, por exemplo, o que ocorreu no Chile em 27 de fevereiro de 2010, que provocou movimento de oito centímetros no eixo de rotação terrestre. O tempo de rotação do planeta pode ter diminuído em cerca de um microssegundo (10^-6 s).