汶川大地震

震级

根据中国地震局的数据，此次地震的面波震级Mₛ为8.2级，矩震级Mw达到了8.3级，此次地震最大烈度达Ⅺ度，破坏特别严重的地区超过10万平方千米。根据美国地质调查局的数据，矩震级达到了Mw7.9。根据中国地震局地球物理所的分析报告，此次地震的特点是以逆冲为主、兼少量右旋走滑的分量。其中，断层向西北倾斜，走向是229°，标量地震矩为4.4×10²¹ N-m。中国地震局最初发布为7.6级，发布的之后修正为7.8级，5月18日确定为Mₛ 8.0级，后修正为8.2级。而据四川电视台新闻资讯频道报道，四川省地震局最初发布的数据即为8.0级。

震中

根据中国地震网络中心的资料显示，地震发生于2008年5月12日14时28分00秒。初震中位于成都西北约80千米的阿坝藏族羌族自治州汶川县境内，北纬31.01°，东经103.42°，深度为14千米，其后余震深度皆为10至33千米左右。受影响地区包括震中50千米范围内的县城和200千米范围内的大中城市。而根据美国地质调查局测定，震中亦同位于汶川县境内，东经103.279°，北纬31.099°，震源深度为19千米。美国地质调查局的摇晃程度调查结果将震源附近的绵阳市的地震烈度定为IX，沿海在内的中国大部分地区的烈度为III。该次地震只有一个震源，规模与1976年唐山大地震相仿。由于该次地震震源颇浅，属较为罕见的“板块内地震”，引发的震波波及了半个亚洲。这次地震地区的震前过程不明显，与中国以往的地震不同，地震监测机构在震前没有发现异常。

地质

四川盆地由5500万年来自印度次大陆向亚洲大陆推挤的造山运动而来，属地震频繁区。地震前，横跨龙门山断裂带中段与北段的地壳形变特征的差异，亦与汶川地震时能量释放的空间分布吻合。而美国地质调查局的报告亦指出：“地震是由四川盆地西北边缘东北向逆断层或冲断层运动所致。震中与震源机制与龙门山断层或与其构造相关的断层运动结果一致。由于地壳物质缓慢从青藏高原向东移动，遇四川盆地和中国东南部坚硬地壳而汇聚，产生构造压力，导致地震的发生。”而从洲际的规模上看，这次地震缘于印度板块以每年5厘米的速度向北朝欧亚板块的碰撞形成。
此外，日本专家分析，地震造成的地下断层在长约120千米、宽约40千米的范围内剧烈运动。断层自东北向西南位移，从深度约11千米处开始移动，约45秒后整个断层进行位移。最严重处断层错位约有3.4米。
这次地震是继1976年8月16日下午2时四川松潘、平武两县发生7.2级地震以来，近32年发生的四川省内首次规模7级以上地震。它造成了连接青藏高原东部山脉和四川盆地之间大约275千米长的断层。四川西北部曾经在1933年8月25日发生过7.5级地震，造成了9300人死亡。

波及面

由于震中位于海拔较高的地方，而且震源距地面非常近，加上中国中部地区岩层较为坚硬，地震波传得很远，因而有明显震感的地区很广。亦有分析指出远距离强震传来较长的振动周期，比较容易与高层建筑物的自振周期接近从而形成共振。同时，由于建筑物的高度进一步放大了摇动幅度，导致远离震中一千多千米以外地区的高层的人员依然能够明显感受到地震，而地面及低层人员几乎感受不到振动。日本东京大学教授古村孝志称本次地震引起的长周期地震动是北京、上海等地的高层建筑感受到大幅摇晃的原因。根据地球模拟器的模拟，长周期地震动的周期约为10至20秒，于地震发生后7至8分钟到达北京、上海等地，其振幅可达20厘米。
根据日本气象厅精密地震观测室（现松代地震观测所）的观测，地震发生当日下午，本次地震的地震波绕地球一圈后返回，当日晚上又第二次观测到绕地球一圈后返回的地震波。经过详细解析后，确认本次地震的地震波围绕地球传播了6圈。
中国大陆除吉林、黑龙江、新疆三省区无震感报告外，其余省区市均有震感。港澳地区在地震发生三分钟后感到震动，台湾在大陆的媒体宣称有感，后台湾气象局表示当时台湾东部发生有感地震所以当地居民感受到的地震不是汶川大地震的震波。
越南河内、泰国曼谷、和巴基斯坦分别在地震后的5、6和10分钟后感到震动。

余震

截止到2010年2月10日12时，据中国地震台网中心测定，汶川地区共发生72046次余震，其中4.0级以上余震311次（4.0～4.9级264次，5.0～5.9级39次，6.0～6.9级8次），最大余震为6.4级。其中5月16日汶川就发生强度为5.1级的余震，当时胡锦涛正在灾区现场指挥抢险也感受到强烈震感。余震也引发了泥石流等灾害险情。其中最大的余震发生于5月25日下午16时21分：青川发生6.4级余震，震中为东经105.23°，北纬32.32°，其位置在青川的观音店乡一带，广元、西安、成都、重庆等地有强烈震感。共造成8人死亡，927人受伤。5月27日下午16时零5分，四川青川（震中位置位于北纬32.7°，东经105.6°）再次发生5.4级余震，成都、重庆、陕西等地均有震感。5月27日下午16时37分，陕西省宁强县发生5.7级余震，造成至少20人受伤。不过随着时间的推移，整个余震活动处于正常衰减，2009年全年4.0级以上余震仅为24次。

成因

地震专家普遍认为引发地震的原因在于龙门山断裂带：印度板块往北推进，向欧亚板块挤压并不断地向亚洲板块下插入，导致青藏高原迅速上升，并在高原的边缘形成了地震多发的断层，其中就包括龙门山断层。如果断裂每年运动数厘米，每隔50米至70米，积聚的应力和能量就能产生一次里氏7级以上的大地震。由于震源较浅，而且震源机制为向东的逆冲运动，加上震区土质松软，地震波向东能传播很长距离。而正是这次地壳收缩过程造成了这场地震。汶川位于龙门山断裂带上，这一地震带非常活跃，半个世纪以来已发生7级以上的破坏性地震多达10余次，距离汶川不远的松潘附近地区曾于1938年和1976年发生过7级以上的大地震。
不过也有专家推断中国推动西部大开发以来，四川修建的大量水库可能诱发地震。四川地矿局区域地质调查队总工程师范晓称这次地震有可能是紫坪铺水库蓄水引发的，范认为这次汶川地震符合典型水库诱发地震的三个指标性条件，分别为高坝大库（坝体高、水库容量大）、水库建于活动的地震断裂带上及后来发生了里氏震级6级以上地震；但是长江三峡工程开发总公司枢纽管理部门的人员否认了这种可能。美国的地质学家也认为这种说法有一定的可能性。他们的研究认为紫坪铺水库中水的压力可能削弱附近的北川断层，额外的压力裂开了断层线。水本身也会渗透进断层下数千米，从而加剧断层的断裂，这可能让汶川大地震发生的时间提前了数十到数百年。但是真正的影响可能还需要更长时间的观察才能做出结论。

征兆与预警

在该次严重地震前，民间一直出现各类异象，被视为地震征兆的凭证，但它们与地震的关连性仍有待考证。2008年5月10日，四川绵竹市西南镇檀木村（距离震中不到100千米）出现了数十万只蟾蜍迁徙的现象，当地林业部门解释其为蟾蜍的正常迁徙。蟾蜍的大规模迁徙现象曾在2006年4月于重庆、2007年5月于河北唐山、2007年9月于山东临沂、2005年7月于吉林长春、2008年5月于江苏泰州、2007年4月于四川成都等中国各地区多次发生并被报道，但其后并未发生地震。中国工程院院士周福霖称，震前的动物异常反应是科学的，敏感的动物会察觉到地震变化；然而动物除了对地震会有敏感反应外，亦会对其他自然现象产生敏感反应。因此蟾蜍迁徙只能作为可能发生地震的参考，并不能作为震前的可靠预测。
纵然科学家普遍认同地震难以预测，但在地震后，外界曾质疑中国为办好奥运而隐瞒地震预警。其中在5月13日国务院记者会上，新加坡《联合早报》的记者报道说，曾接到四川地震局职工7人的投诉，指几天前已察觉到地震迹象，但局里说为了保证奥运前的安定局面，禁止透露这个信息。地震局予以否认，重申地震预测是“世界难题”，地震前并未收到预报。
有关汶川地震前的预报研究亦被重新关注。2006年，陕西师范大学科学家发布研究论文，其中利用川滇地区25次地震的数据，预测2008年川滇地区极有可能发生大于6.7级强烈地震。而在2007年7月17日，中、欧和美三地科学家亦在权威地质专刊《构造》（Tectonics）中发表文章，指出北川和彭灌断层具有造成灾害性地震的潜能。而汶川附近地区从2005年至2007年连续大旱，符合民间所谓“大旱后1至3年半出现6级以上地震”的说法。有学者认为如果当局掌握地震前的反常现象（气压、温度、降雨等），应能准确预测。
在地震前数天，地震重灾区的阿坝州更盛传将有大地震发生，又指村干部劝村民搬到户外居住，但阿坝州当地政府澄清并无其事，誓言找出谣传来源，大力辟谣。就在地震当天清晨，新浪网亦发放消息，描述在阿坝州防震减灾局主动解释下，已成功解除村民的恐慌，秩序快速恢复了正常。四川省政府网页亦发放了澄清消息，但在地震发生后两媒体开始删除有关内容并做出回应，称信息中所涉及之阿坝州马尔康县梭磨乡马塘村确未发生地震。地震前半小时，甘肃天水上空亦曾出现彩云。根据台湾卫星福尔摩沙三号的观测，地震前一到五天，震区上空的电离层平均密度骤降一半。
自地震发生后，中共中央政治局常委、国务院总理温家宝18日在中国地震局要求进一步加强地震监测预报工作。翌日，四川省地震局旋即发放余震警告：汶川余震活动水平为6至7级左右，5月19日至20日汶川地震区附近余震发生的可能性较大。为避免余震灾害，包括成都在内的很多城市街头上出现大量市民露宿。

卫生与污染

四川疾控中心救援人员指出灾区的卫生问题恶劣，主要由于干净水源的缺乏，以致灾民随处便溺，垃圾亦四处可见。此外，由于伤亡惨重、尸横遍野，为阻绝卫生问题进一步恶化以及避免出现疫病，灾后不少地区需大量火化尸体，工作人员不时在火葬场范围喷洒消毒药水清洁，死者家属到场认尸后亦仅可以进行简单的祭念仪式。单计德阳市在灾情严重的日子内每天就需火化超过1000具尸体。
此外，火灾、毒气泄漏和水污染都是四川大地震后可能发生的环境问题。虽然政府已经发出通知要求灾区的所有化工企业停产，但国际环保组织绿色和平发现仍然有部分小型化工厂违反政府指令偷偷开工，造成很大的环境问题，比如在绵阳市安县发现大量露天堆放的泥磷，严重威胁当地及下游居民的生命安全。

通讯

地震后，四川、甘肃和陕西三省公众通信网络基础设施受到了严重破坏。其中中国移动四川公司有3个交换机发生拥塞，2300多个基站因断电、传输中断等原因退出服务。因通讯联络急剧增多，四川当地长途话务量已上升到日常的10倍以上，手机接通率下降到日常平均值的一半左右。
而中国联通方面，四川阿坝地区网络约200个基站瘫痪；成都市通信网络基本正常，但由于网络繁忙，语音是平时的7倍，短信是平时的2倍，造成拥塞，短信通信迟缓。截至2008年5月13日晚19时，四川移动全省范围内已经有1400余个基站抢修成功，但仍有2053个基站中断服务，但全省电话接通率已达90%以上。此后，中国联通、中国网通等公司纷纷派遣抢救队进行抢修并运输海事卫星，灾区与外界的通讯陆续恢复。

交通

航空方面，2008年5月12日，成都双流国际机场在地震发生后随即关闭，当日所有前往成都的航班被取消，受到影响的航班全部被转往重庆江北国际机场。21时45分，双流机场恢复单向开放。5月13日0时23分，双流机场恢复双向开放。
铁路方面，宝成铁路、成昆铁路及相关支线线路多处塌方。铁道部表示，受地震影响，有三十一列客车、一百四十九列货车在途滞留。其中宝成线徽县至虞关段109号隧道山体塌方最为严重，导致21043次货物列车在隧道内脱轨，包括12节油罐车在内的货车起火燃烧。宝成线因此从2008年5月12日起中断行车，经过抢修，直至5月24日得以恢复。
公路方面，地震及其引发的滑坡、崩塌等次生灾害，致使灾区公路及其基础设施损毁严重、损失巨大。21条建成的高速公路、5条在建的高速公路不同程度受损，5条国道、11条省道受损严重，损毁农村公路24103千米。震后第二日，303省道、210省道、310省道、316国道、318国道等得以修复，交通系统从东、西、南、北四方全力抢通前往汶川的公路。

地貌与水利

这次大地震造成大面积的地貌改变，诱发了大量的次生山地灾害，主要有崩塌、滑坡、泥石流等，在这些进入活跃期的震后次生灾害中，崩塌滑坡的活跃期将持续5-10年，泥石流的活跃期将持续10-20年。此外，地震在汶川、北川及青川等区形成了34个堰塞湖，其中在湔江形成的唐家山堰塞湖，为堰塞湖中最危险的一座。为防止堰塞湖崩塌引发下游出现洪灾，政府各部门共同组建了唐家山堰塞湖抢险指挥部，开挖引水槽排水，降低堰塞湖的水位、水量，以减少对下游的威胁；俄罗斯亦派出米-26重型运输直升机对困在堰塞湖附近的数百名灾民进行疏散。6月10日至11日，泄洪获得了成功，唐家山堰塞湖黄色警报于6月11日16时获得解除。
除了形成堰塞湖外，地震还对震区的水库及水利枢纽造成破坏。中国水利部2008年5月13日发表初步统计称，大地震造成四川和重庆等地约391座水库出现险情，其中，大型水库2座，中型水库28座，小型水库321座。这300多座水库中，有129座在重庆境内。地震已造成紫坪铺水库大坝坝体发生裂缝，局部沉陷。5月14日中午，一度传出紫坪铺水库非常危险，水利部紧急启动“保坝方案”，当地有关部门已调派两千名官兵火速前往，打通水库排洪通道，降低蓄水水位，确保都江堰安全，缓解水库溃决的危险。紫坪铺水库附近山体滑坡相当严重，已出现大量土石流，这些土石流对紫坪铺水库也造成一定程度的破坏。两千名在当地驻守的官兵，随时监测和抢救险情。5月16日四川岷江上游9座水坝，因大地震受到不同程度破坏，紫坪铺水库已出现裂缝和局部沉陷，邻近山区不断下泄大量土石流，危及水库安全。5月26日，紫坪铺受损泄洪洞闸已修复。2008年8月21日紫坪铺水库完成永久修复。四川省政府亦计划用3年时间，投资300亿元，重建并完善防洪减灾基础设施、供水保障基础设施及农村水利基础设施。

生态

汶川大地震产生的山体崩塌、滑坡、泥石流、地陷等地质灾害造成四川、陕西、甘肃境内生态系统大面积损毁、岩土裸露、河流阻断、地貌改观，使灾区的水源涵养功能、土壤保持功能、生物多样性维持功能受到严重损伤。而震区中心所属的岷山和邛崃山系中动植物种类繁多，生物资源十分丰富，其中包括维管束植物4600种以上，苔藓植物400多种；脊椎动物252种，其中兽类58种，鸟类64种，爬行类45种，两栖类54种，鱼类31种。它还是大熊猫、金丝猴等多种中国国家重点保护野生动植物物种的主要生境。
植被生态方面，汶川地震造成四川省林地损失493万亩，使该省森林覆盖率由30.7%下降为30.2%。其中45个林业重灾县市森林覆盖率由震前44.51%下降为42.64%。。动物方面，至2008年5月13日晚，地震涉及到的中国保护大熊猫研究中心、成都大熊猫繁育研究基地、陕西省珍稀野生动物抢救饲养研究中心中国三大大熊猫饲养繁育基地共144只大熊猫均无伤亡。但四川、陕西、甘肃三省野生大熊猫栖息地受到不同程度影响。至14日11时，武警救援队在汶川县卧龙自然保护区搜救出40只受困的大熊猫。6月9日，最后1只名为“毛毛”的大熊猫尸体被寻回。2010年，四川成都重新发现金丝猴、苏门羚等珍稀野生动物的身影，同时还采集到野生大熊猫的粪便，灾区的生态环境开始呈现恢复趋势。在生态环境被严重破坏的同时，政府开始重视在重建中对生态结构的保护与农业生产方式的调整。

金融与工业

由于地震的影响，上海证券交易所和深圳证券交易所由于无法与上市的四川、重庆上市公司取得联系，决定对两地的66家上市公司实施停牌。而沪、深两市均未受太大影响，由于股民的强烈支持，复牌后川、渝板块股票多只涨停。银行结算方面，外汇交易网络总体正常。5月14日，四川省辖内37个直接参与支付清算系统交易的商业银行中，已有36个可正常登录系统办理业务。而保险业方面，由于投保额和投保率较低，汶川大地震之后，灾区获得来自保险业的赔付仅有18.06亿元；保监会据此呼吁建立巨灾风险管理制度。截止至2010年3月，银监会引导银行业累计为汶川灾区发放重建贷款4200多亿元。
工业方面，四川、甘肃、陕西省受灾工业企业达17923家，直接经济损失1048.7亿元，其他经济损失约830亿元。四川省受灾工业企业16280家，直接经济损失997.8亿元；39个重灾县工业企业直接经济损失934亿元，占全省的93.6%；重灾企业2945家，需异地重建企业847家。甘肃省受灾工业企业761家，直接经济损失31亿元，8个重灾县工业企业直接经济损失21.1亿元。陕西省受灾工业企业785家，直接经济损失19.9亿元，4个重灾县工业企业直接经济损失6.7亿元。其中，东方汽轮机、蓝星机械等重点装备制造企业受损严重，直接经济损失超过130亿元。成都、德阳、绵阳、广元的电子信息产业规模四川省的80%左右，全行业直接经济损失约43亿元，长虹、九洲集团损失惨重。磷化工基地中，60%以上的磷矿损毁，近90家磷矿和磷化工企业受损，宏达集团、龙蟒集团、蓥峰实业等3支骨干企业直接损失36亿元。四川长钢、阿坝铝厂损失分别达3.5亿元、5亿元。陕西有色集团、略阳钢铁受损较大。剑南春集团固定资产损失8.2亿元，原酒损失9.6亿元。阿坝制药厂全部毁损，财产损失2.3亿元。此外，什邡、绵竹、北川、汶川、平武等重灾区工业基础设施基本全部摧毁，四川灾区44个工业园区、42个小企业创业基地和陕西5个县域工业园区基础设施均遭到不同程度损坏。

核研究

中国的核物理研究机构中国工程物理研究院位于此次地震重灾区绵阳市境内。根据总参作战部马健少将介绍，灾区内的核设施是安全的，已经被军队和武警加以严格保护。环境保护部部长周生贤在2008年5月20日表示，汶川大地震埋在废墟里的32枚放射源目前已回收30枚，剩余2枚已探测到具体位置。至6月10日，灾区存在安全隐患的50枚放射源已全部收贮，各核设施均处于安全受控状态。
2017年2月 ，中国国防科工局副局长、国家原子能机构副主任王毅韧在中央电台节目透露，汶川地震时在四川的一处核设施曾出现类似日本福岛核电事故的险情，形势很危险“当时电断了，冷却水池破裂，堆芯有裸露可能。我们迅速调应急柴油机，采取空运，恢复供电，把水池修好，及时用冷却水，避免事故发生。”根据官方公开资料，在四川省内没有任何核电站，但海外媒体曾披露，在地震重灾区的北川县及安县，可能存在核武器库和核反应堆。

文化与古迹

汶川大地震使四川各地的少数民族文物和文化遗产遭到了不同程度的破坏，其中北川等地的少数民族聚居区受灾情况严重。文化遗产在地震灾区当地特别密集，仅成都、绵阳、阿坝、德阳四个地区的39个县、市，就有1处世界文化遗产（四川大熊猫栖息地）、49处全国重点文物保护单位；还有大量藏羌碉楼，已被列入申报世界文化遗产的预备名单。各级文物保护单位共958处，都在地震时遭到一定损害。此外，少数民族文化中羌族文化在地震中受灾严重。北川羌族自治县内的羌族人死亡与失踪人口达19000多人，占总人口的五分之一，97%以上的羌族民居倒塌。而羌族碉楼、村寨等特色文物建筑，以及羌族民族刺绣、羌笛等非物质文化遗产的记录传承，也都遭到一定破坏。汶川县雁门乡有四千多年历史的古迹遗址萝卜寨，在地震中被夷为平地。
在地震中，四川省文物考古研究院办公大楼受损较严重，部分文物标本受损；三星堆工作站房屋围墙受损；成都市文物考古研究所整理基地有少量陶器受损；古蜀船棺遗址附近的一座大楼开裂；金沙遗址博物馆成为避难场所，文物紧急撤展并移存；重庆市文物考古研究所周转库房围墙垮塌；陕西省考古研究所库房有9件陶器出现裂碎、1件三彩器跌落受损；甘肃省文物考古研究所礼县考古工地有7件陶器受损。其中，中国世界遗产之一的青城山和都江堰水利工程位于震中，不过李冰父子修建、具有两千多年历史的都江堰工程基本无恙；但是后人修建、纪念李冰父子的二王庙则在地震中损毁严重，后被国家文物局列为“灾后重建1号工程”进行重建。此外，明末所建的阆中白塔在地震中拦腰截断，12层的阆中白塔被震垮6层；其他古迹包括彭州领报修院，绵竹剑南春“天益老号”酒坊遗址古建筑、理县桃枰羌寨、江油市李白故里、李白纪念馆、窦团山、安县文星塔、青城山普照寺等遭受严重损毁。

治安

地震发生后，四川、甘肃、陕西等地震灾区治安形势总体平稳，中国公安部指挥中心未接报重大刑事案件、群死群伤的火灾、交通事故。不过因为地震损害严重，灾区部分灾民抢掠救援物资及商店，也有灾民在抢掠过程起争执而打斗，或抢掠物资再出售图利；亦有黑心商人伺机抬高物价。此外，警方侦破一些诈骗案件，包括部分黑客入侵部分中国红十字会网站篡改捐款账号；或谎称求助，进行短信诈骗。而在灾区，有人口贩子到灾区拐卖婴儿、有无良商人将劣质的黑心棉制成棉被并将其卖到灾区医院。
2008年5月21日，四川地震重灾区德阳市发生大规模骚乱，数千愤怒的民众怀疑有人侵吞转卖赈灾物资而进行抗议，最后演变成流血冲突。而灾区亦出现言论冲突，比如优先撤离台湾人引发受困九寨沟九黄机场的其他旅客不满，有旅客拦住登机舱口，双方引发冲突。此外，《纽约时报》等媒体报道有大量孕妇在震后流产，居民怀疑流产是临时居住屋的建材中甲醛超标所引起，四川当地政府也禁止媒体报道相关事件。而这一事件也导致台湾八八水灾中佳冬乡的居民、乡长质疑中国大陆捐助的组合屋的质量问题，一度表示拒收。

心理

尽管地震发生后的救援行动中出现的譬如“可乐男孩”、“猪坚强”等事迹反映了灾区民众的坚强与乐观一面，然而更多的心理问题与自杀案件反映出地震后的负面影响。2008年10月3日，因丧子之痛加上高度工作压力，北川县农办主任董玉飞在自己寓所内自杀；2009年4月20日，北川县宣传部副部长冯翔在寓所自杀。此外，都江堰市、安县、绵阳市、平武县等接连发生民众自杀，这些事件引起民间及官方对于灾后心理干预及援助重视及行动。

维权与诉讼

汶川地震后，中国公民张晓辉起诉地震局发布虚假信息、隐瞒地震预测，而因非具体行政行为为由被拒绝受理。此外，异见人士黄琦由于帮助四川大地震死难者家长调查，于2009年11月23日被法院以“非法持有国家机密文件罪”宣判，判处有期徒刑三年。而南京师范大学副教授郭泉撰文批评四川灾区学校“豆腐渣工程”﹐亦被控“颠覆国家政权罪”，被判处有期徒刑十年。另外，四川作家谭作人（属于争议人物，后因牵扯天安门六四事件而被判入狱，于2014年刑满释放）亦在汶川地震后致力于调查灾区学校豆腐渣工程，并搜集川震遇难学生名单。之后谭被控以“煽动颠覆国家政权罪”，并于2010年2月9日，被法院判处有期徒刑5年，剥夺政治权利3年。此外，原定于2010年3月1日在成都举行的民间问责中国地震局研讨会，其会场被警方毁坏。

救援

由于地震发生突然、加之通往震中等地的交通堵塞，当地政府及民众首先采取一定的抗震自救行动。地震后，中国发动自和平时代以来最庞大的救援行动，派出逾十万军人、调动全国各地的救援队伍，亦协调来自全球各地的救援队伍。截至2008年9月25日12时，抢险救灾人员已累计解救和转移1486407人；因地震受伤住院治疗累计96544人，已出院93597人，仍有272人住院，其中四川转外省市伤员仍住院106人，共救治伤病员4305820人次。外地向灾区调运的救灾帐篷共计157.97万顶、被子486.69万床、衣物1410.13万件、燃油414.6万吨、煤炭885.8万吨。

军队

中国人民解放军和中国人民武装警察部队在地震后紧急启动应急措施。13日军队抗震救灾领导小组在北京成立，指挥解放军和武警参加抗震救灾工作。当日中午，解放军第13集团军第149山地师率首批22人突击队强行军进入震中地区汶川映秀镇；当日傍晚，武警第38师参谋长王毅率200名先遣队员昼夜兼程徒步进入汶川县城救灾。
然而由于通往汶川的道路完全中断，大批救援部队未能进入震中，军方一直计划使用空降兵，几经天气延误，解放军只能在2008年5月13日将11420名官兵空运到成都附近，创下解放军军史和中国航空史上单日出动飞机最多、投送兵力最多的纪录。14日中午，15名伞兵请命空降，在无地面引导、能见度差、地面山川河流纵横的地区，从近5000米高空中空降茂县，随后建立联络机构。
截至2008年5月18日12时，军方及武警共出动113,080人，来自五个军区、涉及20余个兵种；出动各型飞机1,069架次，开出军列92列，动用各种运输、后勤保障设备11万台。从废墟中挖掘被埋人员21,566名，救治受伤人员34,051名，转移安置受灾群众和游客205,371名；调运各类物资7.8万多吨；抢修道路557千米。基于救灾需要，总参谋部按照应急预案，首次无偿征用了国内民航公司的12架民用客机，以弥补军队运力的不足。总共参与地震救援行动的军队人数为14.6万名，其涉及地域、动用力量等，都创下了中国解放军和武装警察部队抗灾历史纪录，军队在地震中的表现得到各界的赞许。
然而在地震的救援中发生了意外事件。5月31日14时56分，一架成都军区的米-171直升机在汶川县映秀镇附近失事坠毁，机上有5名机组人员、13名群众及其他人员。6月10日上午失事飞机在映秀镇附近的深山峡谷密林中找到，机上人员全部罹难。

境外

汶川地震同时牵动全球为中国捐款援助，捐款总额不但创下纪录，也是中华人民共和国历史上第一次有大陆境外专业救援人员参与救灾。香港先后派出香港消防处特种救援队、食物环境卫生署及政府飞行服务队等前往绵竹汉旺镇及映秀。5月16日，更多救援队伍获中国政府批准进入灾区。其中台湾红十字会救援队共22人，于16日15点登上专机，19点抵达成都；新加坡派出55人的救援队；韩国派出44人组成的救援队抵达什邡市；俄罗斯亦有共50人赶往绵竹市，随后俄罗斯又在成都成立战地移动医院；而日本在提供救援物资时曾提出以军用运输机运送后来未取得中国同意而取消，其首批近60名救援人员亦抵达青川县展开救援；德国红十字会提供的一所总价值约120万欧元的流动医院5月22日在德国柏林肖纳菲尔德机场启运，次日上午运抵成都后转运到都江堰市，同时一个由医生、护士、医院管理人员和技术人员组成的11人德国救援专家队也分批抵达都江堰市；澳门在23日亦派出20名医护人员在成都应付医护不足。此外，印度尼西亚和巴基斯坦也各自派医疗救援队到达甘肃南部地震灾区。
在整个国际救援中，世界多国均曾利用军机运用物资进行赈灾。2008年5月18日，美国两架C-17运输机分别从夏威夷和关岛载运了食品、发电机、毛毯和其他物品飞抵成都。5月22日，美国国际开发署提供的一批总价值81.5万美元的锯子、液压装置、混凝土切割机和人员救助设备等装备运抵成都。翌日，约旦空军亦用飞机把10吨物资运往灾区。日本政府曾计划使用自卫队飞机运送救援物资，但因中国民间强烈反对，最终改派民用飞机。此外，俄罗斯邀请约1000名中国地震灾区学生、儿童来俄疗养，其中第一批代表在克里姆林宫得到时任俄罗斯总统梅德韦杰夫的接见。

民间

中国官方和民间广泛使用互联网帮助传递灾害信息，辅助援助和救灾。官方的新华网用在线论坛收集各地援助请求，发现救灾的盲点并且上报相关政府部门。得知救援直升机无法在汶川找到降落地点后，一名大学女生在网络上提议了一个适合降落的地点。该建议最终被救援军队采纳，让直升机第一次能降落汶川。各地的志愿者更创立网站，组织派遣整合志愿者力量。此外，谷歌中国应用Google地图、Google地球等软件，提供灾区亲友寻找、报平安的免费服务，而且联合了天涯虚拟社区、豆瓣、百度贴吧、新浪和网易的网站提供寻亲服务。
汶川大地震劫难，中国民众空前团结，国内国际非政府组织的联动回应之迅速也空前，来自全国各地的志愿者自发前往灾区。他们之中，大部分靠自己的力量来提供帮助，也有一些通过中国红十字会的协调来参与救援工作。但是，志愿者的工作也并不是非常理想，有媒体报导部分义工由于缺乏专业知识反而变成帮倒忙。此外，灾区也发生了志愿者与官员的冲突。比如5月20日下午，江油市长钢医院内，一志愿者不小心把消毒液洒到了四川省卫生厅官员的车内，车内的官员张建新则下车殴打志愿者。5月26日，四川省卫生厅厅长沈骥在四川省抗震救灾的情况通报新闻发布会上称该传言纯属谣言。而当天深夜的新华社消息，四川省卫生厅向记者通报：经调查确有此事，而且当事人张建新已公开写检讨并致歉。

捐款

汶川大地震发生以来，国内外各界向灾区提供各类捐赠。中国国内展开了空前的捐款活动，截至2009年4月30日，捐款总数达到了767.12亿元人民币（其中捐赠资金约659.96亿元，物资折合约107.16亿元）。截至2008年11月12日，15个省“送温暖 献爱心”活动所筹资金近7,202万元。此外，中国4550万名中国共产党党员共交纳“特殊党费”97.3亿元，作为地震重建的部分资金。另据香港中文大学和中山大学研究报告估算，全国多个非公募基金会和在华国际组织自筹自支款物约10亿元。全国已为汶川地震灾区募集款物，超过了1996至2007年全国接收的救灾捐赠款物的总和，打破了中国捐赠史上的纪录。
此外，境外地区及国际社会向中国地震灾区伸出援助之手。香港特区政府于地震发生一天后紧急调拨3.5亿港元（约合人民币3.1亿元）。两个月后追加20亿元，至2009年2月20日再追加40亿港元，而由特区政府成立“支援四川地震灾区重建工作信托基金”（而该基金亦于2010年7月一日另设玉树地震重建工作事务部）负责管理资金。民间捐款方面，地震后一个月，香港各界向灾区捐款约20亿港元，至地震一周年时，香港立法会共拨款捐达90亿港元，香港民间各界捐款已达130亿港元；演艺界也举行512关爱行动组织于2008及09年进行募捐。澳门特区政府在地震之后调动1.1亿元人民币赈灾，民间亦发起了大型捐款运动。中华民国总统陈水扁指示行政院院长张俊雄，于2008年5月13日向四川地震灾区捐出二十亿台币，台湾总捐款金额88亿台币。。沙特阿拉伯王国捐赠5000万美元现金和1000万美元物资；阿联酋捐赠5000万美元；加拿大政府捐助超过3100万加元，同时民间捐款近3000万加元；美国政府提供50万美元现金和70万美元物资，同时美国红十字会捐款1000万美元；印度提供500万美元救灾物资；日本政府则发放约5亿日元（约合480万美元）紧急援助；俄罗斯提供四批物资，价值约400万美元；挪威捐赠2000万挪威克朗（约合400万美元）；意大利提供了50万欧元现金援助和150万欧元的救灾物资；瑞典外交部在地震发生后不到两周的5月24日统计显示瑞典各界提供的各类援助总价值已达1540万瑞典克朗（约合250万美元）；土耳其援助200万美元；尼日利亚捐赠200万美元；英国提供100万英镑援助；西班牙提供100万欧元紧急援助；爱尔兰提供100万欧元现金援助；马来西亚捐款150万美元；以色列向捐赠价值150万美元的救援物资；比利时提供了65万欧元紧急援助（约合100万美元）；巴基斯坦提供包括战略储备在内的22260顶帐篷和其他救援物资，总值100万美元；阿尔及利亚捐款100万美元；韩国提供了100万美元救援资金及物资；澳大利亚捐款100万澳元（约合95万美元）。此外泰国、德国、荷兰、芬兰、波兰、法国、瑞士、奥地利、丹麦、希腊、克罗地亚、新西兰、新加坡、老挝、越南、柬埔寨、加拿大、巴西、立陶宛、卢森堡、爱沙尼亚、捷克、斯洛文尼亚、阿尔巴尼亚、伊朗、朝鲜、蒙古、印度尼西亚、缅甸、孟加拉国、尼泊尔、吉尔吉斯斯坦、毛里求斯、莫桑比克、萨摩亚等国亦向灾区捐款捐物，或派遣人员参与救援。

救援报道

英国BBC在此次事件中的一系列报道中，对中国政府突发事件处理持正面评价，并认为“地震使中国获得较为宽松环境”。而中国政府一改以往在很多突发事件上封锁消息的做法，官方传媒如中央电视台与新华社在地震后五小时即对外公布，并以二十四小时播放救灾新闻节目跟进救援行动。此外，政府对境内外媒体采访也基本不阻止，但有零星媒体遭地方政府阻拦的事件发生。截至2008年5月22日，已有100多家境外媒体、300多名记者境外进入汶川地震灾区参加采访报道。但也有媒体称救灾初期大陆开放媒体深入灾区，是因为当时全力救灾无暇管制，此后才开始管制境外媒体深入。
不过，部分境外媒体指责中国官方媒体只作正面报道，不提灾民对政府的不满，不提负面消息。地震发生次日，中共中央政治局常委、中央文明委主任李长春要求中国大陆新闻媒体在地震新闻中要“增强政治意识、大局意识、责任意识”，“牢牢把握正确舆论导向，坚持团结稳定鼓劲、正面宣传为主”。此外，个别媒体记者专业精神不足，如有中央电视台记者徐娜本应在都江堰进行采访，但现场直播时却在成都的酒店。而中央电视台在报导福建龙岩奥运火炬传递时，被指造假炮制火炬手为地震假捐款镜头，事后当事人致歉称是火炬手捐款后摄影留念。而此类事情也发生于广东一校园抗震捐款仪式上：捐款箱里的钱反复被捐，涉嫌造假的视频被上传到网上。

对口援助工程

2008年6月18日，中国国务院正式颁布《汶川地震灾后恢复重建对口支援方案》，决定举全国之力，建立灾后恢复重建对口支援机制，以加快地震灾区灾后恢复重建。具体由中央政府根据各地经济发展水平和区域发展战略，组织东部和中部地区省市以“一省帮一重灾县”原则，各省市在3年期内、以不低于1%的财力对口支援重灾县市重建工作。其中支援方为广东、江苏、上海、山东、浙江、北京、辽宁、河南、河北、山西、福建、湖南、湖北、安徽、天津、黑龙江、重庆、江西、吉林共19个省市，受援方为四川省北川县、汶川县、青川县、绵竹市等18个县市，以及甘肃省、陕西省受灾严重的地区。主要援助项目为提供规划编制、建筑设计、专家咨询、工程建设和监理、建设和修复学校、住房、医院、交通等内容。至2010年5月12日地震后两周年，对口支援省份完成投资已经超过640亿元，完成预期目标的80%以上。
香港特别行政区亦同时在灾后参与重建工作，政府部门、专业机构及学会组成“香港建造界5.12 重建工程联席会议”，项目达一百五十项，包括卧龙自然保护区、教育医疗及卫生的设施重建。

中央政府重建工程

2008年9月19日，国务院颁布《汶川地震灾后恢复重建总体规划》。该规划由国家发展和改革委员会主持编制，4000余名设计人员参与，决定用三年时间使灾区的基本生活条件和经济社会发展水平达到或超过灾前水平，其中具体对住房、建设、公共设施、产业重组、生态环境、民族关系、重建基金等9大类专项36个子项目进行具体规划。2009年5月12日，中国共产党中央委员会总书记胡锦涛表示“力争用两年时间基本完成原定三年重建目标”，以加强重建的效率及力度。2009年9月14日，审计署发布《汶川地震灾后恢复重建跟踪审计结果》，对部分重建项目进行评估及提出整改方案。
截止2010年5月，四川地震灾区38个需要恢复重建的重点城镇中，已有33个完成重建主体任务。四川灾区39个重灾县需恢复重建的3002所学校，已开工2997所，开工率99.83%、竣工2609所，占86.91%；在建及竣工的医疗卫生项目2200多个，近六成已竣工。至2010年5月12日地震后两周年，四川、甘肃、陕西灾后重建已经完成投资超过7400亿元，完成灾后重建投资计划的70%以上。在此基础上，中央财政部下拨汶川地震灾后重建基金248.35亿元，重点支持灾后城乡基础设施、公共服务、防灾减灾、产业重建等方面四千余个重建项目。
然而，在重建过程中的一些奢侈、浪费让中国民众很是忧心灾区重建资金和他们的捐款是否真能用到灾区老百姓身上。比如：《北川国家地震遗址博物馆整体设计方案》中初步预算总投资为23亿元左右，四川北川县政府于震后采购110万豪华越野车以及组织资助20对新人海南免费欢度蜜月之旅，汶川县威州镇政府采购万元笔记本电脑等。
2012年1月10日，四川省长蒋巨峰在该省第十一届人大第五次会议上作政府工作报告时宣布，该省汶川特大地震灾后恢复重建完成。

北京奥运会

汶川大地震发生时，正值北京奥运会圣火在中国境内传递，为了向汶川大地震中遇难同胞表示深切哀悼，北京奥运会火炬接力活动5月19日至21日暂停了3天。此后的火炬传递活动缩减规模，简化程序，传递前默哀，传递路线上设立募捐箱等，将火炬传递与抗震救灾紧密结合。因受灾严重，原计划在绵阳、广汉和都江堰的火炬传递取消，在四川传递时间也由原来的6月15日至6月18日调整为8月3日至8月5日，火炬在四川广安、乐山、成都传递结束后返回北京，并在绵阳和广汉进行展示。2008年8月8日，在北京奥运会开幕式上，国际奥委会主席罗格亦在开幕式致辞上对汶川地震致哀。

纪念馆与文艺作品

汶川大地震后，各地的纪念活动持续进行，而四川等地也在灾区废墟基础上建造各类纪念馆，以纪念在灾难中死去的人以及相关事迹。2009年5月11日，四川成都修建的汶川大地震博物馆正式对外开放，其中陈列着从废墟中挖出的学生日记、书包与鞋等物品，以及“猪坚强”等地震中发生的事迹。2009年5月12日汉旺地震工业遗址纪念中心开幕，中心坐落在东汽厂区外，面积500平方米，与东汽厂正门、汉旺钟楼隔街相望。在中心外的广场上，是一座大手牵小手的“大爱永生”雕像。。位于震中映秀镇的汶川地震震中纪念馆于2010年底修建完成，重灾区北川县也建成了“5·12”汶川特大地震纪念馆，于2013年开放。此外，纪念地震普通罹难者的胡慧姗纪念馆等也相继建成。
汶川大地震后亦有大量的文艺作品产生。其中有反映对灾区受难者与救灾活动的，包括《大爱永生》雕塑；。《生死不离》、《承诺》、《风雨操场》等歌曲；《震撼世界的七日》等电视剧；《四川大地震》等书籍。其中李西闽的《幸存者》获第七届“华语文学传媒大奖年度散文家奖”。也有对地震后产生的校舍质量及维权纠纷等抗议的作品，包括曾获2009年奥斯卡金像奖“纪录短片”奖项提名的《劫后天府泪纵横》，艾未未工作室拍摄的纪录片《花脸巴儿》以及艾晓明等作家制作的纪录片等。

后续纪念和教育活动

2009年3月，中国国务院宣布将每年的5月12日定为防灾减灾日，加强对民众的教育和对防灾减灾工作的关注。之后中国多地政府和中小学在每年这一天举行防震演习。中小学也开始重视普及“防震”教育。2009年5月12日，中国政府在映秀镇举行纪念汶川地震一周年活动，时任中共中央总书记胡锦涛和国务院副总理李克强等人到场出席活动。 2018年，地震十周年，汶川县政府将5月12日确立为汶川“感恩日”。