חיזוי רעידת אדמה, אפילו בהתרעה של שניות, עשוי להקטין במידה רבה את היקף הנפגעים והנזקים שגורמת רעידת אדמה. לאדם יש ידיעה ברורה על הרצועות על פני כדור הארץ שלאורכן צפויות להתרחש (מוקדי) רעידות אדמה. במהלך העשור הראשון של המאה הנוכחית פותחו שיטות לקבלת התרעה של כמה שניות לאתרים רלוונטיים לפגיעה מהרעידה. כלומר, אתרים המרוחקים עשרות קילומטרים מהמוקד ואפילו מאות בודדות. ככל שהאתר מרוחק יותר מהמוקד, כך זמן ההתרעה גדל. בישראל, נכון לשנת 2020 המערכות שהוחלט עליהן נמצאות בשלבים שונים של הקמה. הן מתבססות על 2 סוגים של גאופונים או סייסמומטרים: סוג אחד קולט במספר אתרים הסמוכים למוקד הרעידה את תאוצת הקרקע המקסימלית באתר, והחל מסף מסוים שמעיד על פוטנציאל הרסני לרעידה, הגאופון משדר אות שמשודר במהירות הקרובה למהירות האור אל חיישנים שמוקמו ביעדים (למשל: בתי ספר), שקולטים את האות ומתריעים על רעידת אדמה קרבה; סוג שני קולט את הגלים הראשוניים (גלי הלחץ P שאינם הרסניים) של רעידת האדמה שמהירים פי 2 ממהירות הגלים השניוניים והאחרים שהם גם ההרסניים ביותר (גלי הגזירה S ואחרים), ומבצע שיגור אות לחיישנים כמו בסוג הראשון. לצורך יישום ההתרעות הללו, פוזרו בישראל גאופונים וסייסמומטרים מהסוגים הנדרשים לאורך השבר הסורי אפריקאי, שהוא המקור העיקרי להתרחשותן של רעידות אדמה הרסניות בארץ ישראל, לאורך שבר היגור/הכרמל ולאורך חוף הים התיכון. המערכת נקראת מערכת "תרועה". חיישנים שקולטים את ההתרעה הותקנו כבר, נכון לסוף שנת 2017, ב־2,900 בתי ספר. ברדיוס של 25 קמ' מהמוקד לא תיתכן התרעה כלל, אך בכל שאר האתרים, היא תגדל כאמור, ככל שהם רחוקים מהמוקד. במקרה של התרעה בת שניות אחדות, תלמידים בבתי ספר יכולים להיכנס מתחת לשולחנות, או לצאת לחצר אם הם בקומת קרקע ומדובר בהתרעה של יותר משניות בודדות. מעליות ומערכות אחרות שמחוברות להתרעה יכולות להפסיק את פעולתן, או להתחיל בתהליך הפסקה: מעליות יקבלו פקודה לעצור בקומה הקרובה לה, תריסים של מוסכי כבאיות יורמו אוטומטית כדי למנוע עיקום מסילותיהם ולכידת הכבאיות בפנים, וכור גרעיני למשל יכול להתחיל תהליך של הפסקת פעולה, שתועלת ההפסקה במקרה זה עולה בצורה מעריכית ככל שההתרעה גדולה יותר. קיימים מקומות בעולם, שמערכת זו יכולה להיות יעילה מאוד גם במרחק של מאות קילומטרים מהמוקד. ידוע המקרה של רעידת האדמה במקסיקו סיטי שסבלה מרעידות אדמה הרסניות רבות שמוקדן היה מרוחק בין 300 ל־400 קילומטר מהעיר.
ב-2020 גוגל השיקה דרך מערכת ההפעלה אנדרואיד את Android Earthquake Alerts System, מערכת המשתמשת במדי התאוצה של מכשירי הטלפון. המדים יכולים לחוש אותות המצביעים על רעידת אדמה שעלולה להתרחש. ריבוי ופיזור המכשירים מאפשר לעשות ניתוח סטטיסטי ובהתאם להתריע על רעש מתקרב.
חיזוי של רעידת אדמה בהתרעה של חודשים.
ב-16 באפריל 2004 הודיע צוות בראשות ולדימיר קייליס-בורוק, גאופיזיקאי מאוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס, כי פיתח אלגוריתם שמאפשר לחזות רעידות אדמה בדיוק של חודשים. לטענתו הצליח לחזות רעידות אדמה קודמות. בהזדמנות זו הוא הזהיר כי רעידת אדמה חזקה תתרחש בדרום קליפורניה עד ה-5 בספטמבר 2004. התחזית מתבססת על נתונים שנאספו באזור במשך 18 שנים. קייליס-בורוק הבהיר כי שיטתו לחזות רעידות אדמה גדולות מבוססת על בסיס מעקב אחר רעשי אדמה בסדר גודל קטן ודפוסים היסטוריים במקומות מועדים לפורענות של רעידות אדמה, שיהוו אינדיקציה לרעשי אדמה גדולים יותר. רעידת האדמה הקרובה ביותר לתחזית הזו התרחשה ב-28 בספטמבר 2004 בפארקפילד קליפורניה במגניטודה 6.0. המקרה של פארקפילד הוא מיוחד במינו בתחום חיזוי רעידות אדמה על בסיס סטטיסטי פשוט. על קטע מישור ההעתק של סאן אנדריאס הסמוך לעיירה זו, התרחשו מאמצע המאה ה-19 שש רעידות אדמה הגדולות ממגניטודה 5.5 בסולם ריכטר ובמרווחי זמן דומים מאד: ב-1857, 1881, 1901, 1922, 1934, 1966. העלאת המועדים הללו על ציר זמן מצביע על זמן חזרה קבוע של כ-22 שנים למעט חריג אחד והוא רעידת האדמה שהתרחשה בשנת 1934. אך הפרש הזמנים בין הרעידה שלפניה - 1922 לזו שאחריה ב־1966 מצביע על הפרש של 44 שנים. כלומר, הפרש המחזיר את החוקיות לכאורה באינטרוואלים, "למקומה". על פי חוקיות האינטרוואלים הללו, הסיקו מדעני קליפורניה בשנת 1984,שהרעידה הבאה בגודל דומה במקטע זה, צפויה להתרחש בשנת 1993 עם חלון אפשרויות לטעות בין 1987 ל־1993. ביום 20 אוקטובר 1992, התרחשה רעידת אדמה בגודל של 4.7 בסולם ריכטר, על מקטע זה. המכון הגאולוגי האמריקני העריך בתחילה שמדובר ברעידה מקדימה (Foreshock) לרעידת האדמה שחזו על פי המודל המתואר לעיל והשלטונות נערכו בהתאם. זו הצפויה לא התרחשה, אלא רק בשנת 2004 במגניטודה 6 בסולם ריכטר. מדובר הפעם באינטרוואל של 38 שנים מהרעידה האחרונה בגודל דומה שהתרחשה בשנת 1996.
היערכות לרעידות אדמה.
היערכות לרעידות אדמה, בייחוד באזורים מועדים לפורענות, היא אחת המשימות החשובות העומדות בפני מתכנני ערים. רעידת האדמה שארעה ב-17 בינואר 1994, בנורת'רידג' ליד לוס אנג'לס שבקליפורניה, ארצות הברית במגניטודה 6.7 גבתה 72 קורבנות, מספר נמוך בהתחשב באזור המאוכלס בו קרתה, וזאת בשל תכנון מבנים מתאים. עם זאת, הנזק ברכוש נאמד בכ-20 מיליארד דולר, רעידת האדמה היקרה בארצות הברית, וסביר להניח שהיקרה ביותר שהייתה איי פעם בעולם.
אחת מהדרכים להתכונן לרעידת אדמה עתידית היא בהכנת תרחיש לרעידה כזו. מקובל במדינות המערב להתכונן לרע"א שההסתברות להתרחשותה לפחות פעם אחת ב-50 שנה היא 10%. כלומר, לרעידת אדמה שזמן המחזור הוודאי שלה הוא 500 שנה. גודל הרעידה הזו משתנה מאזור לאזור בהתאם לרמה הסייסמית של כל אזור. למשל, הרמה הסייסמית בקליפורניה היא בערך פי 10 מהרמה הסייסמית בישראל. עובדה זו משפיעה גם על קושי בתחום אחר של הכנת התרחישים בישראל. בקליפורניה ובמרכז אירופה התרחשו במהלך המאה ה-20 ועד היום מספיק רעידות אדמה שנחקרו לעומק, כדי להכין תרחיש על בסיס אחת מהן שעונה על הקריטריון של רעידת אדמה שההסתברות להתרחשותה לפחות פעם אחת ב־50 שנה היא 10%. בישראל הייתה בסך הכל רעידת אדמה אחת כזו מאז תחילת המאה ה-20, וקשה להכין תרחיש מתאים, שיענה על הדרישות לגבי כל אזור ואזור במדינה. ההיגיון שעומד מאחורי השיטה להכנת תרחיש על בסיס מה שידוע שהתרחש ברעידת אדמה דומה בעבר הוא: שמדובר ברעידת אדמה בעלת אותו גודל ואותו מוקד או מישור שבר, וקרום כדור הארץ הוא אותו קרום, אזי, אותה כמות של אנרגיה שהשתחררה מאותו מקום בעומק הקרום, תביא לתפרושת מרחבית דומה של תאוצות הקרקע. מכיוון שיש מיתאם בין תאוצות הקרקע לעוצמה הסייסמית, ניתן להעריך מה תהיה העוצמה הסייסמית בכל יישוב או שכונה של עיר גדולה, ואז על פי מטריצות פגיעוּת מקובלות, ניתן להעריך את ההתפלגות היחסית של הנזקים במבנים ע"פי איכות המבנים ודרגות הנזק בכל אתר על פי העוצמה הסייסמית החזויה בו. להמחשה, ראו מטריצת פגיעות משמאל.
רמת המוכנות בישראל לרעידות אדמה היא נמוכה. מהנדסים מתריעים, שיש בארץ מספר רב של מבנים מסוכנים הבנויים שלא לפי התקנים המקובלים בעולם המערבי. מרבית מוסדות החינוך, גני ילדים ובתי ספר נמנים עם קבוצת המבנים המסוכנים. מבנים אלה, שנבנו בעיקר עד לשנות ה-70 של המאה ה-20 צפויים להינזק באופן משמעותי ברעידות אדמה בינוניות עד חזקות. למעט התקנת תקן לבנייה עמידה כנגד רעידות אדמה (ת.י. 413) בשנת 1975, ועדכונו חמש פעמים פעמים במהלך השנים, לא נעשתה פעולה משמעותית על ידי ממשלות ישראל. זאת עד שנת 1999. בקיץ שנה זו התרחשה רעידת אדמה הרסנית בטורקיה שזכתה לסיקור נרחב בתקשורת הישראלית, עקב היפגעותן של מספר משפחות ישראליות, ופעילות משלחת הצלה ישראלית מטעם צה"ל, שאחת מפעולות החילוץ שלה, של ילדה בשם שירן פרנקו מהריסות הבניין בו שהתה, צולמה בשידור חי בטלוויזיה הישראלית. זמן קצר מאוד לאחר מכן, מינה שר התשתיות בנימין (פואד) בן-אליעזר ועדת היגוי בין-משרדית להיערכות לרעידות אדמה, אשר תרכז את פעולות הממשלה להתכוננות כנגד רעידת אדמה הרסנית. ועדה זו פועלת עד היום. אחת מהתוכניות שיזמה הוועדה, וזאת כדי לעודד בעלי בתים פרטיים לחזק את בתיהם בפני רעידות אדמה, הייתה תוכנית המאפשרת הקלות בניה בבניינים שאינם מוגנים, אשר יחוזקו במסגרת זו. הממשלה אישרה תוכנית זו בשנת 2005 והיא נקראת תוכנית המתאר הארצית לחיזוק מבנים קיימים בפני רעידות אדמה (תמ"א 38). בגלל המודל הכלכלי של התכנית, שמימושה רגיש מאוד למחירי הקרקע, לא הצליחה תוכנית זו "להתממש". בערי הפריפריה כמעט ולא מומשה התכנית, כאשר דווקא ערים ועיירות אלה, הסמוכים לבקעת ועמק הירדן, הם המועדים לפורענות במקרה של רעידת אדמה הרסנית. זאת עקב היות השבר הסורי אפריקאי המקור הכמעט בלעדי לרעידות אדמה הרסניות בארץ ישראל.