로스앤젤레스는 환태평양 조산대에 위치하고 있기때문에 지진이 자주 발생한다. 지질의 불안정은 많은 단층을 만들어내고, 거의 매년 10,000번의 지진이 일어난다. 주요 단층 중 하나는 산 안드레아스 단층이다. 태평양 판과 북아메리카 판 사이 경계선이 있는 이 단층은 남부 캘리포니아에 큰 지진을 일으킬 원인으로 예상되고있다. 로스앤젤레스 지역에 일어난 주요 지진으로는 1994년 노스리지 지진을 포함해 1987년 휘티어내로스 지진, 1971년 샌퍼넌도밸리 지진, 1993년 롱비치 지진이 있다. 이렇게 자주 일어나긴 하지만, 약간의 진동이나 낮은 강도의 지진은 거의 느껴지지 않는다. 로스앤젤레스 주변과 광역권은 또한 맹목적 돌진 지진에서 오는 위험이 언제든지 있다. 일부 도시 지역은 쓰나미에 취약한데, 1960년 발디비아 지진 당시 항만 근처 지역은 파도로 인해 피해를 입었다.