约350公里（217英里）、宽约80公里（50英里）的裂缝，而日本本州亦因此向东移约2.4公尺（8英呎）。同时，日本本州部份地方因同震地表变形作用而发生沉降，使海水于海啸后未有退去。义大利的地球物理与火山研究所得到的结论：这场地震使地轴移动了10厘米。加拿大多伦多大学的地质学家安德鲁·迈阿尔（Andrew Miall）表示，地轴因地震移动了25厘米。美国太空总署的地球物理学家理查·葛罗斯（Richard Gross）计算，这地震使地球自转快了1.6微秒。日本东北大学地震和喷火预知研究观测中心发现宫城县牡鹿半