能登半島以北を震源とする地震では津波を伴い、約1000年程度の再来間隔で150年程度の幅を持ち集中して地震が繰り返されてきた可能性が指摘されている。なお、震源が陸地に近いため太平洋側の海溝型地震と比較し地震発生から津波到来までの時間が短い、同じ津波マグニチュード(Mt)やモーメントマグニチュード(Mw)ならば太平洋側の地震より大きな津波が発生すると言った特徴がある。1833年庄内沖地震（85人）以降、顕著な津波を伴った地震の発生が人々の記憶の中に無かったことから、「日本海側に津波は来ない」という俗説が信じられていたため1983年 日本海中部地震に於いて41人の死者を記録している。また、1993年北海道南西沖地震に於いては、地震発生から数分で到来した津波により198人の死者を記録した。能登半島以西の地震と津波に関しては、3回程度の津波を伴う地震の発生を示唆する研究もあるが、十分に解明されていない。
約100年間隔で活動が活発な時期と比較的平穏な時期を繰り返しているが、20世紀後半から21世紀初頭にかけては活発な時期に当たっている。また、サハリン東岸から北海道西方沖をへて新潟付近の地帯では、過去200年間でM6.5を越える規模の地震を10回程度発生させている。
日本列島の陸上部のプレート境界線は明らかになっていないが、新潟神戸構造帯(NKTL)と繋がるとする説と、佐渡島 - 能登半島間を通り糸魚川静岡構造線(ISTL)へと繋がるとする説がある。現在は後者の「佐渡島－能登半島間」説が有力であるが、新潟－神戸構造帯を延長方向として捉えると、三条地震、善光寺地震、新潟県中越地震、新潟県中越沖地震、長野県北部地震の発生が見られる。また1741年に北海道の渡島半島の熊石から松前にかけてを襲った、謎の大津波の原因となったとされる渡島大島や奥尻海嶺、佐渡海嶺、西津軽海盆などの地形がある。
この変動帯にほぼ沿う形で地震発生層の浅い領域が存在していて、北は積丹半島付近、渡島半島、東北脊梁山地を通り福島県西部付近で南西方向に向きを変え長野・富山県境から琵琶湖北に抜け、島根県東部まで続いている。日本海の海底には日本海形成時に活動した断層群が残されており、新第三期中新世後期までは引っ張り方向の応力場で正断層が発達した。鮮新世以降には応力場が反転し圧縮方向に変わった後は、逆断層として活動をしている。
プレートテクトニクス的に捉えれば、ユーラシアプレート（アムールプレート）と北アメリカプレート（オホーツクプレート）が衝突している境界で、日本海側（ユーラシアプレート）が日本列島（北米プレート）の下に潜り込む運動をしている場所。現時点では潜り込みがまだ浅く「衝突」の域を出ていないが、数百万年後の未来には新たな海溝を生じて、海底地形としてはっきり表れると考えられている。この部分をプレート境界とする根拠は、新潟県沖から北海道西方沖までマグニチュード7規模の地震が線上に発生していたことによるもので、特に秋田県沖を震源とする1983年の日本海中部地震をきっかけとして「日本海東縁新生プレート境界説」が発表されたことで注目された。しかし、プレート境界の様式は不明で「衝突境界」とする説と「トランスフォーム境界」とする説がある。1995年のサハリン北部のネフチェゴルスク付近の地震 (M 7.6) 以降は、サハリン - 日本海東縁変動帯とも呼ぶことがある。
日本海東縁変動帯（にほんかいとうえんへんどうたい）とは、文字通り日本海の（日本列島より）東縁を南北に延びる、幅数百kmの地質学的な歪みの集中帯である。日本海東縁ひずみ集中帯とも呼ばれる。ユーラシア大陸 - 樺太間の間宮海峡から北海道積丹半島沖を通過し、男鹿半島沖から新潟沖に繋がる。北方への延長線は、東シベリアから北極海底の超低速で拡大するナンセン・ガッケル海嶺を経て大西洋中央海嶺に繋がるが、大西洋中央海嶺は拡張方向の運動で、シベリアの北側にあるラプテフ海のファデエフスキイ島（Ostrov Faddeyevskiy）付近を回転軸として日本方付近は東西方向からの圧縮運動となっている。
アメリカ軍の目的はタロキナ岬に航空基地を建設することで、ブーゲンビル島全域の占領は予定されていなかった。ブーゲンビル島は深いジャングルと2000メートル級の山が連なる非常に険しい地形を有しており、しかもマラリアやチフスなどの病原体が蔓延している等、軍事行動には最悪の条件がそろっていたためである。12月までにタロキナ岬に飛行場が完成し、連合軍の航空機はジャングルに潜む日本軍を手当たりしだいに爆撃するようになった。ニュージーランド空軍も進出した。日本側には航空兵力が無く、これを迎撃できずにいた。日本の第17軍は第6師団を主力とする2万人近くの兵力で、陸路からのタロキナ航空基地制圧を再度試みることとした。1944年3月に、第6師団は全力を挙げて作戦を開始した（第二次タロキナ作戦）。しかし、またも移動途中のジャングルで消耗したうえ、激しい空襲を受けて損害が続出した。攻撃は3月8日に開始されたが、圧倒的な火力でのアメリカ軍の反撃により成果がないまま損害が増え、食料・弾薬にも事欠く状況になったため3月25日に攻撃中止を決定した。この作戦での第6師団の損害は、死傷率80%を超えた歩兵第45連隊を筆頭に死傷1万3千人の壊滅的なものであった。損害のうち少なくとも4千人以上は戦病によるものであった。この作戦で重火器の大半も失われた。第6師団長の神田中将は戦後の回想録の中で「攻撃を3月と決定したのは、食料が3月中になくなるため」と述べている。また神田中将は、「軍紀も勅諭も戦陣訓も百万遍の精神訓話も、飢の前には全然無価値であった」と語っている。。第二次タロキナ作戦後、アメリカ軍第37師団長ロバート・S・ベイトラー少将は降伏しようとする日本兵を捕虜とせずに射殺するよう命令し、多数が虐殺された。戦史叢書はタロキナ作戦について、作戦自体の根本的欠陥を改善することなく同様な類型を繰り返したことがこの時期の南太平洋における陸軍作戦の特徴だと纏めた。