プレート境界断層としての相模トラフは、Sagami Subduction Zoneのプレート境界（フィリピン海プレート上面）に形成されているメガスラストである（Sagami Megathrust）。広義では国府津－松田断層などの分岐断層も含む。Sagami Megathrustはのうち、深さ0-約20～60kmまでの部分は地震性すべり領域で、関東地震などの地震が発生しているほか、九十九里浜沖では数年間隔で短期的スロースリップイベントが発生している。また、想定されている首都直下地震の一つである東京湾北部地震はこのメガスラストの一部と設定している。