Um sismo é a libertação súbita de energia elástica acumulada nas rochas da crosta. Quando o material rochoso não tem capacidade para acumular mais energia sofre rotura, libertando subitamente a energia acumulada. Nalguns casos a cedência gera fracturas novas, enquanto que na maioria dos casos as fracturas já existem em resultado de eventos de ruptura anteriores. Nestas fracturas, as falhas, ocorre movimento relativo entre os dois blocos rochosos adjacentes. Nos casos em que as rochas já estão fracturadas, a energia acumula-se até que seja suficiente para vencer o atrito entre os dois blocos em contacto por falha. Uma parte da energia libertada é transformada em calor enquanto que outra parte produz ondas sísmicas que se propagam radialmente a partir da zona de cedência, a região hipocentral ou foco. As vibrações produzidas deslocam-se a velocidades de vários quilómetros por segundo e podem ser de três tipos: as ondas P, as ondas S, e as ondas superficiais. As ondas P (primárias, compressivas ou longitudinais) são as mais rápidas, e provocam oscilações para a frente e para trás segundo a direcção de propagação da onda. As ondas S (secundárias ou de cisalhamento) têm velocidades que correspondem a cerca de 60% da das ondas P. A vibração é perpendicular à direcção de propagação provocando cisalhamento do material rochoso. Como os líquidos não são cisalháveis, as ondas S não se propagam através dos materiais no estado líquido. É o caso da água, de rocha em fusão (magma), ou do núcleo externo da Terra. As ondas superficiais são as mais lentas de todas, e só se propagam à superfície da Terra. Consideram-se dois tipos principais de ondas superficiais: as ondas de Rayleigh e as de Love. As primeiras provocam oscilações verticais e horizontais, enquanto que as segundas vibram no plano horizontal. Estas ondas sofrem menos atenuação com a distância à fonte sísmica que as P e S, pelo que, muitas vezes, as ondas superficiais provocam maior vibração do solo que aquelas.
A dimensão do sismo é descrita por um valor de Magnitude. Esta é calculada a partir da medição, feita num sismograma (o registo analógico ou digital do sismo), da amplitude ou da duração de um tipo específico de onda sísmica, e é expressa sob a forma de um valor numérico com uma casa decimal (ex: 3,0 ou 6,2). As várias escalas de magnitude existentes são logarítmicas, ou seja o aumento de uma unidade de magnitude corresponde à decuplicação do sinal sísmico registado. Assim, um sismo de magnitude 6 é dez vezes maior que um abalo de magnitude 5, e cem vezes superior a outro de magnitude 4.
Outro modo de descrever um sismo, a Intensidade, é dado pelos efeitos em construções ou na paisagem e pelo modo como é sentido pelas pessoas num determinado local. A intensidade não tem uma relação directa com a dimensão do sismo (magnitude), ou seja com a energia libertada. Em função da distância ao foco e das condições geológicas locais o mesmo sismo é sentido com intensidades diferentes em pontos distintos. Alguns tipos de materiais rochosos favorecem a amplificação das ondas sísmicas (intensidade mais elevada), causando anomalias na relação entre a intensidade e a distância epicentral. Existem várias escalas de intensidade, sendo a mais conhecida a Escala de Intensidade de Mercalli Modificada. A intensidade é expressa sob a forma de números romanos que correspondem a classes de efeitos progressivamente maiores. Por exemplo: Intensidade II ? sentido apenas por algumas pessoas em repouso, especialmente nos pisos superiores de edifícios; objectos suspensos podem baloiçar; Intensidade III ? Sentido claramente por pessoas dentro de casa, especialmente nos pisos superiores dos edifícios. Muitos não reconhecem a vibração como um sismo. Automóveis parados podem baloiçar ligeiramente. Vibração similar à passagem de um camião. Duração estimável.
Os sismos podem ser de origem tectónica ou vulcânica. Os primeiros resultam da libertação súbita de energia elástica acumulada nas rochas, com movimentação em fracturas ou criação de novas fracturas; os segundos estão relacionados com a movimentação de magma ao longo de condutas. As diferentes características físicas das vibrações produzidas pelos dois processos permite distingui-los.
Nos Açores ocorrem sismos de origem tectónica e vulcânica. A causa dos sismos tectónicos na região dos Açores resulta do processo de expansão dos fundos oceânicos no rifte da Crista Média Atlântica, que se processa a velocidades diferentes em distintos sectores da dorsal. A actividade vulcânica, que se relaciona com o enquadramento tectónico do arquipélago, é, por sua vez, fonte de sismicidade vulcânica.
Estudos sismológicos e de neotectónica indicam que na região podem ocorrer sismos até magnitudes em torno de 7. Dois exemplos de terramotos com magnitude desta ordem de grandeza são o sismo histórico de 1757 (S. Jorge e Pico) e o sismo instrumental de 1 de Janeiro de 1980 (S. Jorge, Terceira e Graciosa). José Madeira