Japońskie wstrząsy o sile 8,9 w skali Richtera wystąpiły o godzinie 14.46 czasu lokalnego. Po nich odnotowano kilkanaście wstrząsów wtórnych, z których siedem miało co najmniej 6,3 w skali Richtera. Podziemne wstrząsy, które zdewastowały Christchurch w Nowej Zelandii 22 lutego, dochodziły do 6,3 w skali Richtera. Epicentrum wstrząsów usytuowane było ok. 125 km od wschodniego wybrzeża Japonii, ok. 360 km na północny wschód od Tokio. Ruchy tektoniczne wystąpiły na głębokości ok. 9 km pod powierzchnią ziemi. Sejsmolog Brian Baptie z edynburskiego ośrodka powiedział szkockiej telewizji (STv), że skutki tsunami wywołanego przez trzęsienie ziemi są trudne do oszacowania, ale w jego ocenie nie były tak niszczycielskie jak tsunami z 2004 r., gdy zginęły tysiące ludzi. Trzęsienie ziemi, które uruchomiło tsunami 26 grudnia 2004 r., wystąpiło u północnych wybrzeży Sumatry i miało siłę 9,3 w skali Richtera.