La faille de San Andreas a été formée par le mouvement des plaques tectoniques d'Amérique du Nord et du Pacifique glissant l'une sur l'autre dans des directions opposées. Ce mouvement provoque le déplacement d'objets de chaque côté de la faille à mesure que le stress du mouvement s'accumule.
En raison de sa direction horizontale de mouvement, la faille de San Andreas est classée comme faille transformante ou décrochement. D'autres failles sont classées par mouvement vertical. Si le mouvement vertical est vers le bas, la faille est classée comme une faille normale. Le mouvement vertical vers le haut crée une faille inverse.
Le mouvement horizontal des plaques tectoniques nord-américaine et pacifique est mis en évidence par de nombreux reliefs le long de la faille de San Andreas. Le déplacement de ces reliefs délimite le passage côte à côte des plaques. La faille de San Andreas est bordée par de nombreuses autres fissures et fissures à la surface de la Terre, créant des creux et des vallées qui suivent le mouvement de la ligne de faille principale.
Certaines zones de la faille s'insinuent en permanence quotidiennement, se déplaçant de quelques centimètres chaque année. D'autres segments sont verrouillés en place, augmentant la pression jusqu'à ce que la pression éclate lors d'un tremblement de terre. Des tremblements de terre majeurs entraînant des pertes de vie et des millions de dollars de dommages se sont produits le long de la ligne de faille.