Des failles se forment dans la croûte terrestre lorsque le stress causé par les mouvements de la roche sous-jacente provoque la fissuration ou le glissement de la roche de surface la plus fragile. Le résultat est une discontinuité dans le paysage qui peut être déplacée latéralement, enfoncée ou soulevé par rapport au terrain environnant. Les lignes de faille peuvent être très courtes et n'affecter qu'une petite zone, ou elles peuvent parcourir des centaines de kilomètres.
En profondeur sous la surface, la roche peut devenir très chaude et molle. Le mouvement de cette couche par rapport à la surface exerce une contrainte sur les couches supérieures de la roche. La roche près de la surface a tendance à être plus froide et moins malléable, ce qui permet à la contrainte du dessous de s'accumuler jusqu'à ce que la roche de surface se fissure. Le point de fracture peut être très étroit, parfois il ne mesure que quelques centimètres de large, mais la roche environnante est généralement déformée par la force du mouvement.
Les lignes de défaut peuvent être imprévisibles. Selon la composition de la roche locale et la contrainte qu'elle subit, les tremblements de terre peuvent être fréquents ou rares, légers ou sévères. Certaines zones fortement faillées, comme la zone de New Madrid dans le Midwest américain, peuvent rester en sommeil pendant des millions d'années avant de se réactiver et de former de nouvelles fractures dans le paysage.
