Jabarkan Gempa Bumi dari Gempa bumi dan tsunami Tōhoku 2011

Gempa utama didahului oleh serangkaian gempa awal dengan kekuatan 7,2 MW pada 9 Maret yang terletak  dari zona gempa 11 Maret, dan diikuti oleh tiga gempa lainnya pada hari yang sama di atas 6 MW. Satu menit sebelum gempa, Peringatan Awal Gempa Bumi yang terhubung dengan sekitar 1.000 seismometer di Jepang mengirimkan peringatan di televisi mengenai gempa selanjutnya kepada jutaan orang. Hal ini diduga telah menyelamatkan banyak jiwa.

Gempa terjadi di sebelah barat Samudera Pasifik,  di timur Sendai, Honshu, Jepang. Episenternya terletak  dari Tokyo, menurut United States Geological Survey (USGS). Beberapa gempa susulan dilaporkan setelah gempa awal sebesar M8,9 pukul 14:46 waktu setempat. Gempa susulan sebesar 7,0 terjadi pukul 15:06 waktu setempat, M7,4 pukul 15:15 waktu setempat dan M7,2 pukul 15:26 waktu setempat. Lebih dari seratus gempa susulan berkekuatan 4,5 atau lebih besar terjadi sejak gempa pertama.

Awalnya dilaporkan berkekuatan 7,9 oleh USGS, magnitudo gempa langsung dinaikkan hingga 8,8 dan 8,9, dan akhirnya 9,0 atau 9,1.

Gempa ini terjadi di Palung Jepang, tempat subduksi Lempeng Pasifik di bawah Lempeng Amerika Utara. Gempa sebesar ini biasanya memiliki retakan sepanjang  dan memerlukan jalur patahan yang relatif lurus. Karena pinggiran lempeng dan zona subduksi di kawasan ini tidak terlalu lurus, gempa di daerah ini dapat mencapai 8 hingga 8,5, dan magnitudo gempa ini mengejutkan bagi sejumlah seismolog. Kawasan hiposenter gempa ini memanjang dari lepas pantai Prefektur Iwate hingga Ibaraki. Badan Meteorologi Jepang mengatakan bahwa gempa ini mungkin meretakkan zona patahan dari Iwate hingga Ibaraki dengan panjang  dan lebar . Diduga bahwa gempa ini memiliki mekanisme yang sama seperti gempa besar lain tahun 869 yang juga mengakibatkan tsunami besar.

Gempa ini menempati tingkat maksimum 7 pada skala intensitas seismik Badan Meteorologi Jepang di Kurihara, Prefektur Miyagi.

Tiga prefektur lain—Fukushima, Ibaraki dan Tochigi—mencatat tingkat 6 atas pada skala JMA. Stasiun seismik di Iwate, Gunma, Saitama dan Prefektur Chiba mencatat tingkat 6 bawah di kawasan itu dan tingkat 5 atas di Tokyo.

Seorang pejabat lokal di kota Kurihara, Prefektur Miyagi yang paling parah kerusakannya melalui wawancara telepon oleh Agence France-Presse (AFP) mengatakan:

Sebuah gempa berkekuatan 6,7 menurut JMA terjad pukul 18:59 UTC< 11 Maret (03:59, 12 Maret waktu lokal). Hiposenternya terletak di Prefektur Niigata pada kedalaman . Gempa ini tercatat pada tingkat 6 atas menurut skala intensitas JMA di Prefektur Nagano dan 6 bawah di Niigata.