地球内部物质随深度处于不同的压力、温度条件下，物理状态和性质不同，因此发生地震的物理机制可能不尽相同。
断层说
地壳主要由固态的各类岩石组成，因构造运动积累的应力达到岩石的破裂强度，岩石突然破裂，瞬间释放出积累的应变能，造成地震。这是目前对构造地震，特别是浅源地震成因的共识。岩石破裂产生地壳中的断层，一些强震后的巨大地表破裂是直观的证据，也为高温高压岩石实验所证实。地震活动资料分析表明，已经活动过的断层还可能出现多次破裂。
①弹性回跳模型
1910年美国地质学家里德(H.F.Reid)提出，根据1906年美国旧金山8.3级地震沿圣安德列斯断裂带产生的大规模破裂带，以及震前、震后长达50多年的跨断裂的形变实测资料分析，认为在地震前，弹性应变能在岩石中长期积累，使断裂两侧的岩块产生相对位移和变形，当超过岩石所能承受的变形极限时，岩体发生破裂和错动而形成地震，同时破裂面两侧岩石向弹性应变减小的状态发生回跳。根据该模型，可以估计即使断裂穿透地壳，最大震级上限为9.5级。
弹性回跳是浅源地震成因的主要模型。
跨圣安德烈斯断层的篱笆当断裂弹性回跳时造成的结果。(a)篱笆垂直穿过断层，地震前未发生形变。（b）构造力作用下横过断层的篱笆发生弯曲，两侧向相反方向移动；（c）在应变最大处发生破裂，
②断裂粘滑模型
考虑到地下深处的高温高压环境，1966年布雷斯（W.F.Brace）和拜利（J.D.Byerlee）提出，由于高温高压下摩擦阻力的不均匀和在滑动过程中的变化，出现动态不稳定。当闭锁的断层面产生滑动时突然释放能量，生成地震，继而闭锁，如此反复，断裂的破裂过程表现为断续地滑动和粘结交替运行，为实验证实。这个模型可以解释部分浅源地震和板块俯冲带的中源地震。
岩浆说
岩石在高温下熔融，体积膨胀挤压围岩，导致岩石破裂产生地震，此时能量主要来源于热能。这种假说可以解释点源型地震，例如深源地震或火山地震。另外火山中岩浆的冲击也可能造成火山地震。
相变说
在高温高压条件下，岩石的结晶状态可能发生突变，体积随之突然变化，称为相变。大范围的相变会释放巨大的结晶能，从而产生地震，这种假设可能解释某些深源地震。