地震が発するエネルギーの大きさを （単位：ジュール）、マグニチュードを とすると、次の関係がある。
マグニチュードの飽和.
エネルギーが大きく、長周期（低周波）の地震動が卓越した巨大地震においても飽和がなく、より正確に地震の規模を表す指標として、無限大の長周期地震波に基づくと見做されるモーメント・マグニチュードが考案され、地震学では広く使われている。
一般的なマグニチュードの種類.
以下、振幅という場合は片振幅（中心値からの振幅）を意味する。
ローカル・マグニチュード ML.
表面波マグニチュード Ms.
で定義した。ここで、 は表面波水平成分の最大振幅、 は震央距離（角度）、 は観測点ごとの補正値である。
実体波マグニチュード Mb.
グーテンベルクおよびリヒターは、実体波マグニチュードを
経験的に、
 は震源断層面積、 は平均変位量、 は剛性率である。
断層面の面積（長さ×幅）と、変位の平均量、断層付近の地殻の剛性から算出する、まさに断層運動の規模そのものである。
ここで、 は震央距離と震源深度の関数（距離減衰項）であり、 が小さい場合には坪井の式に整合する。 は補正係数。
特殊なマグニチュードの種類.
地震動継続時間から求めるマグニチュード.
地震記象上で振動が継続する時間 はマグニチュードとともに長くなる傾向がある。そこで一般に、
などが提案されている。
有感半径から求めるマグニチュード.
グーテンベルクとリヒターは、南カリフォルニアの地震について、有感半径 を用いて、
の式を得ている。
日本でも市川が日本の浅発地震に対して
を与えている。なお、 は飛び離れた有感地点を除く最大有感半径 (km) である。
という実験式を、村松郁栄は
という実験式を得ている。
の関係があるとした。また震央距離と震度、マグニチュードの間には以下の関係があるとした。
これらは地震計による記録がなかった歴史地震のマグニチュードを推定する際に有効である。家屋被害に関する文献記録から各地域の震度を求め、それをもとにマグニチュードを推定する。
微小地震のマグニチュード.
津波地震では、津波マグニチュードは表面波マグニチュード・実体波マグニチュードよりも大きくなる。
マグニチュードの目安.
マグニチュードの大小と被害.