気象庁震度階級
震度階級の創設と改訂
日本で地震計による地震観測が始まったのは1872年（明治5年）であるが、その8年後の1884年（明治13年）、当時の内務省地理局第四部 験震課長を務めていた関谷清景が全18条からなる『地震報告心得』をまとめ、全国約600か所の郡役所から地震の情報収集を開始した。これが日本最初の統一様式での震度階級である。当時は「微震」・「弱震」・「強震」・「烈震」の4段階で、例えば微震なら「僅ニ地震アルヲ覚ヘシ者」というように短い解説文があった。
その後、1898年（明治31年）に微震の前に「微震（感覚ナシ）」、微震と弱震の間に「弱震（震度弱キ方）」、弱震と強震の間に「強震（震度弱キ方）」が追加されるとともに、0から6までの数字が振られ7段階となるが、このときは解説文が省かれた。1908年（明治41年）には各階級に解説文が復活する。1936年（昭和11年）には現在の地震観測指針にあたる内規「地震観測法」が定められ、「微震（感覚ナシ）」を「無感」、「弱震（震度弱キ方）」を「軽震」、「強震（震度弱キ方）」を「中震」に改称する。この頃観測点はもっと増えており、気象庁の資料では1904年（明治37年）時点で気象官署と民間委託（区内観測所等）の観測点併せて1,437か所あって、その後昭和30年代（1955 - 1964年頃）までこの数が維持されていたという。
1949年（昭和24年）1月の「地震観測法」改正により震度7が設けられ、震度0から7の8段階とされた。これは、家屋倒壊率90%を超えた地区があった1948年（昭和23年）6月28日の福井地震の被害を、震度6では適切に表現できないのでは、という声が上がったからだとされている。また、震度7の判定は震度6までとは異なり、気象庁の機動観測班が後日行う実地調査に基づく判定に限られ、具体的には「家屋倒壊率30%以上」などの基準が設けられていた。ただし、震度7が制定された詳しい経緯や家屋倒壊率30%以上の根拠は明らかになっていない。なお、この改正時さらに、それぞれの震度に「無感」・「微震」・「軽震」・「弱震」・「中震」・「強震」・「烈震」・「激震」の名称が与えられた（軽微・強中弱・激烈の表現から採られたという）。また、震度を津波予報の判断材料とすることが定められ、素早い判定のために震度4と6の体感の様子が説明文に追加された。後の1978年（昭和53年）にはすべての階級に体感が追加されている。
体感から機械計測へ
この頃の震度の判定は、観測員（気象台の職員など）が、自身の体感、建物などの被害状況などを、指針にある階級表に当てはめて震度を決定していた。指針があるといっても、観測員の主観に頼るため客観的ではなかった。平成初期には、各気象台から管区気象台が震度情報を収集して規模などとともに発表するまでに、10分程度かそれ以上かかっていた。
さらにその後、1,000か所以上あった震度観測点は、1958年（昭和33年）から1969年（昭和44年）にかけて行われた委託観測所の整理・廃止により大幅に減少し、150か所余りの気象官署のみとなった。
これに対して、震度観測点の不足、観測員の主観による精度不足、震度5以上の被害のばらつきなどの問題点、震度発表の迅速化などの課題が浮上したことで、無人観測可能な計器による震度観測が検討されるようになり、1985年（昭和60年）には気象庁内に震度の計測化を検討する委員会が発足した。1988年（昭和63年）には同委員会の報告に基づいて震度計による計器観測を試験的に開始、1994年（平成6年）3月末までに観測点すべてに震度計を設置した。この間、1993年（平成5年）には300か所、1996年（平成8年）には600か所と観測点を増やした。
その間にも、1994年（平成6年）12月28日の三陸はるか沖地震、1995年（平成7年）1月17日の兵庫県南部地震（阪神・淡路大震災）などの大地震が相次ぎ、震度5や6の地域で被害の程度の幅が広かったことや、震度7の判定に時間がかかった（気象庁地震課機動観測班の実地調査が必要だった）ことが課題として浮き彫りとなった。これにより、より細かな被害の判定を迅速に行うことが求められた。
1996年（平成8年）4月1日の震度階級改定により、体感による観測を全廃して震度計による観測に完全移行するとともに、震度5と6にそれぞれ「弱」と「強」が設けられて10段階となった。これに伴い、「微震」・「軽震」などの名称は廃止され、従来の説明文に相当するものとして「関連解説表」が新たに作成された。また、例外的に被害率で判定することとされていた震度7も震度計による観測に統一され、計測震度6.5以上を10段階中の震度7とした。さらに気象庁約600ヶ所の震度観測点に加えて、防災科学技術研究所約800ヶ所、地方公共団体約2800ヶ所のデータも気象庁の情報発表に活用することとし、気象庁発表の震度観測点は合計約4200ヶ所と従来より大幅に増加することとなった。
震度計の設置環境
震度の信頼性を高めるため、震度計の設置環境には一定のルールがある。設置環境が悪い震度計のデータは気象庁の震度情報に利用されないことになっている。
まず、震度計を設置するのは強固な震度計台の上とされている。震度計は、盛り土や崖などでは揺れが増幅される可能性があることから、地形が平坦で周囲に段差が無く地盤が安定した屋外に設置し、台の下3分の2以上が地面に埋没するようにしなければならない。また、周囲の構造物などにも規定がある。倒れて震度計に影響を与えかねない木や柵などからは十分離れていることが求められる。屋内の場合はなるべく1階の柱に近いところに設置することとし、地下1階 - 2階までは許されている。免震や制震の工事が施された建物には設置しない。
震度計は、震度計台または屋内の場合は床にしっかりと固定するようにしなければならない。震度計の機種ごとに定められた設置方法を守り、可能ならアンカーボルトなどで固定することが推奨されている。
気象庁は、震度情報へ利用する震度計の選別のため、設置環境をA - Eの5段階で評価している。A - Cは利用可、Dは原則として利用しないが精査した上で利用するもの、Eは利用不可である。
しかし、震度計の設置環境が悪いまま震度情報が利用され、後にその精度が疑問視され訂正された例がある。2008年7月24日の岩手県沿岸北部地震では、岩手県洋野町大野でこの地震の最大震度となる震度6強（後に6弱へ変更）が観測されたが、周辺市町村より際立って大きかったことから調査が行われ、同年10月29日には、大野の震度計は震度観測に不適切な環境として震度データから除外し、最大震度を、6強から6弱に訂正すると気象庁が発表した。大野の震度計はもともと利用可と評価された震度計であったため、このような設置環境の悪化事例がほかの地震計で発生している可能性も指摘されている。
気象庁ウェブサイトによる報道体制
気象庁は2013年3月7日、視覚障害者や高齢者などへの配慮のため、同庁ウェブサイト（ホームページ）で発表される気象情報などの配色を統一（カラーユニバーサルデザイン導入）する一環で、地震情報についても配色の変更を実施した。
震度表示はすべて色で塗り分けて表示。震度7は桃色（●）、震度6強は濃い赤色（●）、震度6弱は赤色（●）、震度5強は橙色（●）、震度5弱は黄色（●）、震度4はクリーム色（●）、震度3は青色（●）、震度2は水色（●）、震度1は白色（●）で表示している。
また震源の表示についても、これまで赤色の×マーク（×）を採用していたが、変更後は赤色の×マークに黄色の枠を追加したものを採用している。
震度と防災行動
行政機関は震度の情報を気象庁などから入手し、その情報を地震発生直後にとるべき行動の判断基準としている。おおむね震度4 - 5弱以上で警察庁や消防庁が（警察本部 - 警察署、都道府県消防防災部門 - 消防本部のラインで）、震度5弱以上で海上保安庁や防衛省がそれぞれ被害の調査を行うこととしている（最大震度を観測した地域の海上保安本部がヘリコプターを、航空自衛隊の飛行隊が偵察機をスクランブルで、海上自衛隊が待機させていた哨戒機をそれぞれ発進させ、乗員が目視で調べる）。また、震度4以上で内閣府が地震被害の推計、震度6弱（東京23区内では震度5強）以上で、総理大臣官邸地下の「内閣危機管理センター」に要員が招集される。また各地方公共団体やその他の公的機関でも、多くが震度をもとに地震の際の初動を決めている（具体的な内容は「地域防災計画」で確認出来る）。
2007年10月から開始された気象庁の一般向け緊急地震速報は、推定される最大震度が5弱以上のときに発表するという基準を設けている。また、高度利用者向けでは、観測で100ガル以上、推定マグニチュード3.5以上とともに推定最大震度3以上という基準がある。
一方で、特に市民の間での認識として、震度計の設置箇所の増加がもたらす震度の「重み」の変化を知る必要がある、と指摘されている。上記のように計測震度計の設置以前（1995年頃まで）は観測点が日本全国約160か所の気象官署に限られていたが、現在は約25倍の4,400か所に増えた。震度計の密度が高くなったことで、震度計が無い地点でしか揺れを感じないような小さな地震の「観測漏れ」が少なくなり、大きな地震でもこれまで漏れていた大きな震度が観測できるようになった。これにより、以前は震度4だった地震が現在は震度5 - 6とされたり、震度1とされたり観測されなかったような地震でも震度3 - 4とされる場合があると考えられる。そのため現在は、以前よりも震度の「重み」が軽くなり、その分地震の報告数も格段に増え、各地震の震度も大きくなったことになる。このため、安易に「近年地震が増えている」と考えるのは誤りである（地震の時間変化を考えるならばマグニチュードを見るほうが定量的である）。
震度別の周囲の様子と被害
1996年3月まで、体感や被害状況を表す説明文は判定表として機能してきた。しかし同年4月からは、逆に計測された震度での被害状況を表す解説文（正式には「気象庁震度階級関連解説表」）となり、役割を変えている。なお、同年10月1日と2009年3月31日の2回、解説表が改訂されている。
日本以外での使用
日本独自のものであり、周辺国以外では使用されていない。台湾では、1996年3月以前に日本で用いられていたものから震度7を除いた震度階級（震度分級）、すなわち、1949年以前の日本の震度階級とほぼ同じものが長年用いられてきた。現行の震度階級「中央氣象局地震震度分級」、2000年8月1日公告修訂版では、震度7が定義されているものの、日本と異なり、震度5・6の強・弱の区分がなかったが、2019年4月、中央気象局は同年内を目途に日本同様の10段階へと改める方針を表明した。また、韓国では、過去に日本のものを模した震度階級が使用されていたが、2001年からメルカリ震度階級に変更された。