Aardbevingen zijn trillingen die ontstaan door verschuivende gesteentemassa's in de ondergrond. Deze plotselinge verschuivingen treden op langs breuken in de aardkorst. Verharde gesteentelagen zijn bros en kunnen onder invloed van spanningsveranderingen breken. De trillingen die bij een breuk vrijkomen, planten zich als golven in de ondergrond in alle richtingen voort. Seismometers kunnen ze aan het aardoppervlak registreren. Verspreid over het land heeft het KNMI twintig meetstations ingericht. Het digitaal opgeslagen trillingssignaal kan als seismogram grafisch worden weergegeven. Omdat sommige, lichtere aardbevingen het gevolg kunnen zijn van gaswinning, zijn ook seismometers in boorgaten diep onder het aardoppervlak in Noord-Nederland geplaatst. De diepe plaatsing voorkomt storing door trillingen aan het aardoppervlak.

Seismogrammen kunnen de herkomst van de golven, de seismische bron of aardbevingshaard aan het licht brengen. De locatie van deze haard heet het hypocentrum. Het epicentrum is de plaats aan het aardoppervlak recht daarboven. De bron van de meeste natuurlijke aardbevingen ligt op een diepte van enkele tientallen kilometers. Haarden van door gaswinning veroorzaakte aardbevingen liggen in Noord-Nederland op enkele kilometers diepte. Ze staan in direct verband met reservoirgesteenten en hun breukvlakken op deze diepte.

De sterkte van een aardbeving wordt uitgedrukt in magnitude en intensiteit. De magnitude geeft de sterkte van de aardbevingsbron aan. De magnitude wordt afgeleid uit seismogrammen die door seismometers worden geproduceerd. We drukken de magnitude uit in een getal op de Schaal van Richter. Dit is een maat voor de energie die bij een beving vrijkomt en verwijst naar de kracht van de trillingsbron in het hypocentrum. De krachtigste aardbeving ooit op aarde waargenomen had een waarde van 9,5 op de Schaal van Richter.

Lichte aardbeving
 1-4
 
Matig zware aardbeving
 4-6
 
Zware aardbeving
 > 6
 

De intensiteit geeft de effecten aan van een beving op een bepaalde plaats aan het aardoppervlak. Voor de intensiteit is er de twaalfdelige Schaal van Mercalli in Romeinse cijfers. Deze beschrijft hoe een aardschok wordt ervaren en wat de effecten waren op mens en omgeving.

1. Niet gevoeld
   Slechts door seismometers geregistreerd
2. Nauwelijks gevoeld
   Alleen onder gunstige omstandigheden gevoeld
3. Zwak
   Door enkele personen gevoeld. Trilling als van voorbijgaand verkeer
4. Vrij sterk
   Door velen gevoeld. Trillingen als van zwaar verkeer. Rammelen van ramen en deuren.
5. Sterk
   Algemeen gevoeld. Opgehangen voorwerpen slingeren. Slapende mensen worden wakker.
6. Lichte schade
   Schrikreacties. Voorwerpen in huis vallen om. Lichte schade aan minder solide huizen.
7. Schade
   Paniek. Schade aan veel gebouwen. Schoorstenen breken af. Golven in vijvers. Kerklokken geven geluid.
8. Zware schade
   Algehele paniek. Algemene schade aan gebouwen. Zwakke bouwwerken gedeeltelijk vernield.
9. Verwoestend
   Veel gebouwen zwaar beschadigd. Schade aan funderingen. Ondergrondse pijpleidingen breken.
10. Buitengewoon verwoestend
    Verwoesting van vele gebouwen. Schade aan dammen en dijken. Grondverplaatsing en scheuren in de aarde.
11. Catastrofaal
    Algehele verwoesting van gebouwen. Rails worden verbogen. Ondergrondse leidingen vernield.
12. Buitengewoon Catastrofaal
    Algehele verwoesting. Verandering in het landschap. Scheuren in rotsen. Talloze vernielingen.
     

Vaststelling van de ze intensiteit vindt achteraf plaats via waarnemingen van schade en met behulp van enquêtes. De intensiteit hangt af van de magnitude van de beving, de bodemgesteldheid en de afstand en diepte tot het hypocentrum. Deze gegevens worden weergegeven op een intensiteitenkaart.

Slappe veenbodems reageren heel anders op aardbevingen dan rotsbodems. In de West-Nederlandse omstandigheden zullen aardbevingen een opslingereffect op veen hebben of drijfzand (zettingsvloeiingen) veroorzaken.

Ondanks hun relatief lage magnitude, tot bijna 4 op de Schaal van Richter, zijn door gaswinning opgewekte aardbevingen in Noord-Nederland snel voelbaar. Dit komt door hun ondiepe hypocentra. De trillingen duren zelden langer dan enkele seconden. Bij breuken die niet tot aan het aardoppervlak reiken, zoals in het noorden, zullen de zakkingsverschillen aan het aardoppervlak klein zijn.

Natuurlijke aardbevingen zijn in ons land geen alledaags verschijnsel. Nederland ligt midden op een continentale plaat, waar spanningsveranderingen in de ondergrond over het algemeen klein zijn. Sinds 1900 zijn in Nederland veertig aardbevingen met een kracht van drie of meer geregistreerd. De meeste daarvan zijn van natuurlijke oorsprong en houden verband met de breuksystemen in Zuid-Nederland, waarbij de actieve Roerdalslenk een hoofdrol speelt.

In tegenstelling tot Zuid-Nederland komen in Noord-Nederland geen natuurlijke aardbevingen van enig belang voor. De 249 hier geregistreerde aardbevingen van 1991 tot 2002 vonden plaats in gasvelden of in hun directe omgeving. Vijfenveertig daarvan hadden een kracht 2-3 en vijf een kracht 3-4 op de Richterschaal.

Op grond van aardbevingsonderzoek in noordelijk Nederland verwacht het KNMI dat de maximale sterkte van bevingen, die verband houden met gaswinning, niet boven 3,8 op de schaal van Richter zal uitkomen.