แผ่นดินไหวขนาดใหญ่บริเวณที่แผ่นเปลือกโลกชนกันอาจก่อให้เกิดคลื่นสึนามิ (Tsunami) โดยคลื่นสึนามินี้อาจสร้างความเสียหายมากกว่าแผ่นดินไหวโดยตรง ตัวอย่างเช่น แผ่นดินไหวที่มลรัฐอะแลสกา ประเทศสหรัฐอเมริกา บริเวณอ่าวปรินซ์วิลเลียมซาวนด์ (Prince William Sound) เมื่อวันที่ ๒๘ มีนาคม พ.ศ. ๒๕๐๗ ปรากฏว่า มีผู้เสียชีวิตจากแผ่นดินไหวโดยตรง ๑๕ คน แต่มีผู้เสียชีวิตจากคลื่นสึนามิถึง ๑๑๐ คน
คำว่า สึนามิ มาจากภาษาญี่ปุ่นแปลว่า คลื่นท่าเรือ คลื่นนี้สามารถสร้างความเสียหายอย่างรุนแรงต่อชุมชนบริเวณชายฝั่งมหาสมุทรและเกาะต่าง ๆ ในมหาสมุทรแปซิฟิกนอกจากแผ่นดินไหวแล้วคลื่นสึนามิยังอาจเกิดได้จากแผ่นดินถล่มใต้มหาสมุทร (Submarine Landslide) หรือจากภูเขาไฟระเบิด สาเหตุของการเกิดคลื่นสึนามิอธิบายโดยสังเขปได้ดังนี้ ในระหว่างการเกิดแผ่นดินไหว พื้นท้องทะเลอาจเคลื่อนตัวได้ถึง ๒ - ๓ เมตร ทำให้ปริมาณน้ำจำนวนมากเกิดการเคลื่อนตัวในทันทีทันใด การเคลื่อนตัวของน้ำจะมีลักษณะแกว่งตัวไปมาโดยการแกว่งตัวอาจเกิดต่อเนื่องเป็นเวลา ๒ - ๓ ชั่วโมง ทำให้เกิดคลื่นวิ่งข้ามมหาสมุทรด้วยความเร็วประมาณ ๘๐๐ กิโลเมตร/ชั่วโมง ซึ่งเร็วพอ ๆ กับเครื่องบินโดยสารไอพ่น มีพลังงานและโมเมนตัมพอที่จะทำให้คลื่นเคลื่อนที่ไปได้ไกลหลายพันกิโลเมตร ขณะที่คลื่นนี้เคลื่อนที่อยู่กลางมหาสมุทรความสูงของคลื่นมีเพียงเล็กน้อยเรือเดินสมุทรที่วิ่งผ่านคลื่นนี้ในทะเลลึกแทบจะไม่รู้สึกอะไร แต่ทันทีที่คลื่นเคลื่อนที่เข้าใกล้ฝั่งท้องทะเลที่ตื้น จะทำให้ปริมาณน้ำจำนวนมากนี้ทับถมขึ้นจนเป็นกำแพงน้ำสูงโถมซัดขึ้นฝั่งกวาดล้างทำลายทุกสิ่งทุกอย่างโดยระยะเวลาในการก่อตัวขึ้นเป็นกำแพงน้ำโถมเข้าหาฝั่งจนกระทั่งลดระดับลงเป็นปกติจะใช้เวลาเพียง ๒ - ๓ นาที เท่านั้น
ตัวอย่างการเกิดคลื่นสึนามิที่รุนแรงที่สุดในประวัติศาสตร์ ได้แก่ เหตุการณ์ภูเขาไฟกรากะตัว (Krakatoa) ปะทุใน พ.ศ. ๒๔๒๖ ภูเขาไฟกรากะตัว ตั้งอยู่ในช่องแคบซุนดาระหว่างเกาะสุมาตรากับเกาะชวาในประเทศอินโดนีเซีย การปะทุของภูเขาไฟในครั้งนั้นก่อให้เกิดคลื่นสึนามิโถมซัดทำลายหมู่บ้านบนเกาะสุมาตราและเกาะชวา ๑๖๕ หมู่บ้าน มีประชาชนเสียชีวิต ประมาณ ๓๖,๐๐๐ คน สามารถตรวจจับคลื่นได้ไกลถึงคาบสมุทรอาหรับซึ่งอยู่ห่างออกไปกว่า ๗,๐๐๐ กิโลเมตร
จากความเสียหายทั้งชีวิตและทรัพย์สินต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นจากคลื่นสึนามิจึงได้มีการจัดตั้งศูนย์ข้อมูลนานาชาติสึนามิ (International Tsunami Center) ขึ้นใน พ.ศ. ๒๕๐๘ ศูนย์นี้มีหน้าที่แจ้งเตือนการเกิดสึนามิจากแผ่นดินไหว รวมทั้งแจ้งความสูงของคลื่นที่อาจเกิดขึ้นโดยจะรับข้อมูลจากสถานีวัดแผ่นดินไหวและสถานีวัดคลื่นรอบมหาสมุทรแปซิฟิกและที่หมู่เกาะฮาวาย