地震的震源域大致为北东北－南西南方向上长为17千米，深为4千米至10千米的区域。然而，日本地震学者野津厚在2013年称，根据这些余震的分布进行分析，该次地震的震源机制可能与日本气象厅当初发布的震源机制解不同，可能是一次正断层型地震。除此之外，日本防灾科学技术研究所在2011年4月发布的解析文档中说明，同年4月12日，距离2011年长野县北部地震主震震中南部约20千米的地方曾发生过一次震源深度极浅的5.6级地震，这次地震的震源机制为走滑断层型，与3月12日的主震不符。在2011年长野县北部地震发生后，位于