La cause la plus courante des tsunamis est les tremblements de terre sous-marins au fond de l'océan. Les glissements de terrain sous-marins et les éruptions volcaniques provoquent également des tsunamis. En de très rares occasions, un impact de météorite dans l'océan provoque un tsunami. Tout événement qui déplace une quantité importante d'eau en peu de temps peut provoquer un tsunami.
Tous les séismes sous-marins ne provoquent pas de tsunamis. Le séisme doit faire se soulever une partie de la croûte comme une gigantesque pagaie, déplaçant un grand volume d'eau. Si le séisme se produit profondément dans la croûte ou si la croûte n'est pas déplacée de manière significative, alors un tsunami n'est pas susceptible de se produire. Les tremblements de terre forts et peu profonds produisent plus de tsunamis. Les tsunamis sont difficiles à détecter en haute mer car la vague ne s'élève pas très loin au-dessus de la surface de l'océan. À mesure que le tsunami approche des eaux moins profondes, l'eau s'accumule et provoque une vague beaucoup plus haute.
Les éruptions volcaniques provoquent également des tsunamis, comme les vagues produites lors de l'éruption du volcan indonésien Krakatoa en 1883. Le gaz surchauffé et les roches du volcan se sont déversés dans la mer, ce qui a déplacé un énorme volume d'eau et provoqué des tsunamis. Ces vagues ont été ressenties jusqu'en Afrique du Sud. De nombreux villages ont été détruits par ces vagues, et plus de 36 000 personnes sont mortes.
