地震是地球内部介质突然发生破坏，产生地震波，并在相当范围内引起地面振动的现象。从岩土地震工程学角度来看，地震是由板块运动引起的，它是地壳岩石中长期积累的变形瞬间转化为动力的结果(图4-1显示A和B两个板块互相冲撞，在a、b、c等处都可能发生地震)。在压力、应力和温度等的作用下，岩石可看作是一种具有蠕变性质的弹性体，但其力学性能完全不同。在一般状态下它表现为固体(图4-2)，但当应力作用过大时，变形超过允许值，它可能产生突然性破裂；当温度和压力增高而应力速度降低时，岩石应力的应变关系从图中曲线F1变为F2，刚度与强度均降低，而应力ε1增大；当温度和压力增长到一定值后且应力变为长期持续作用时，岩石的蠕动性能起主要作用，其应力关系图由图4-2(a)变为4-2(b)。当软流层的岩石物质具有图4-2(b)的流体特征时，它不会破裂，地震不会发生；而当地壳中的岩石，具有图4-2(a)中的固体特征时，应变超过允许值ε1时会突然破裂形成地震。
图4-1 板块运动与地震示意图(据陈国兴，2007)
地震对土地造成破坏主要是由于地震波的作用，地震波是由面波和体波等组成的，体波是在地球内传播的震动，包括横波和纵波。纵波(又被称作P波或压力波)以5～6km/s的速度进行传播，传播速度最快，但是因其在地球内部传播，所以破坏力较小。横波(又叫S波或剪力波)传播速度在3～4km/s之间，虽然其传播速度相对较小，但是破坏力很大。面波主要包括瑞利波(又称作R波)和乐夫波(又称作L波)，面波不是从震源直接产生的波动，而是横波与纵波在地表相遇而激发产生的，它仅沿地面传播，不能纵向传入地下，这种波的传播速度最慢，只有3km/s左右，但是振幅很大，破坏力也最大。
图4-2 岩石力学性质示意图(据陈国兴，2007)
地震作用对土地损毁的主要特征表现在五方面：
(1)对地面房屋的损坏。建筑物开裂、倾斜、倾倒、垮塌和下陷等，大面积的房屋倒塌不但使原地基直接裸露，还使建筑物周围的绿化用地、公共设施用地等遭到破坏。
(2)对公共交通基础设施的损坏。主要是对桥梁、公路、输气输水管道和电力设施等的损坏。因受地形条件和土地功能用途所限，这部分灾毁土地一般复垦为原地类。
(3)对耕地地面的损坏。包括地面起伏、地面凹陷、地面开裂等，这些作用直接破坏耕地，改变了原耕地的地形地貌，使地面呈现凹凸不平，土壤的保水保肥能力下降，可耕作面积减少。
(4)对农田基础设施的损坏。水利枢纽损坏，渠道垮塌、中断，供水设施倒塌、管网断裂，堤防设施开裂、塌陷；田坎开裂、变形、垮塌，致使农田蓄水、保水能力下降甚至丧失；田间道路和生产路损毁，严重影响耕作。
(5)对土壤、水源的污染。地震的发生会造成危险化学品生产、使用、储存和经营等活动场所或相关设施损坏，导致化学药品的泄漏；加油站、油库等油品泄漏；灾区的生活设施，如生活垃圾及填埋场、污水处理厂的破坏，粪便和医疗垃圾等不能妥善处理，造成病原微生物的大量繁殖和传播；大量消杀剂的使用，如敌敌畏、马拉硫磷、镍氢菊酯等。以上的各类有毒有害物质都会对土壤和水体造成严重污染。