Đại dương và các lục địa nằm trên 15 khối lớn có thể dịch chuyển gọi là mảng kiến tạo, tạo thành phần dưới lớp vỏ và phần trên lớp phủ. Sự va chạm của các mảng kiến tạo khiến cho năng lượng tích tụ chính là quá trình tiền đề của các trận động đất lại có xu hướng diễn ra trong thời gian rất dài.
Động đất vô cùng khó dự đoán bởi khi nó xảy ra thì cực kỳ nhanh chóng. Giáo sư địa chất học Ben van der Pluijm ở Trường đại học Michigan, Mỹ, nói rằng "một trận động đất không giống như một đoàn tàu chạy chậm rồi dần dần tăng tốc. Nó là một sự kiện đột ngột và mạnh lên rất nhanh."
Để dự đoán những sự kiện sắp xảy ra, các nhà nghiên cứu đã xem xét những rung động mà Trái đất gây ra trước một trận động đất. Các nhà địa chất từ lâu đã sử dụng máy đo địa chấn để theo dõi và lập bản đồ những thay đổi nhỏ này trong vỏ trái đất.
Và ngày nay, hầu hết điện thoại thông minh đều có khả năng ghi lại sóng địa chấn sơ cấp. Với mạng lưới điện thoại trên toàn cầu, các nhà khoa học có thể huy động nguồn lực từ cộng đồng để xây dựng một hệ thống cảnh báo chi tiết, phong phú nhằm cảnh báo mọi người về các trận động đất sắp xảy ra.
Những kết quả chi tiết như thế sẽ hữu ích cho các công cụ dự đoán như phần mềm Quakesim của NASA, phần mềm có thể sử dụng sự kết hợp chặt chẽ của dữ liệu địa chất để xác định các khu vực có nguy cơ.
Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây cho thấy những dấu hiệu rõ ràng nhất của trận động đất có thể không được nhìn thấy đối với tất cả các cảm biến này. Năm 2011, ngay trước khi một trận động đất xảy ra ở bờ biển phía đông Nhật Bản, các nhà nghiên cứu gần đó đã ghi nhận nồng độ cao đáng kinh ngạc của cặp đồng vị phóng xạ: radon và thoron. Khi sức căng tích tụ trong lớp vỏ ngay trước khi xảy ra động đất, các vết nứt vi mô cho phép các khí này thoát ra bề mặt.
Các nhà khoa học này nghĩ rằng nếu chúng ta xây dựng một mạng lưới rộng lớn các máy dò radon-thoron ở những khu vực dễ xảy ra động đất, thì nó có thể trở thành một hệ thống cảnh báo đầy hứa hẹn – có khả năng dự đoán các trận động đất trước một tuần.
Tất nhiên, không có công nghệ nào trong số này hữu ích bằng việc nhìn sâu vào bên trong trái đất. Với cái nhìn sâu sắc hơn, chúng ta có thể theo dõi và dự đoán những thay đổi địa chất quy mô lớn trong thời gian thực, có thể cứu sống hàng chục nghìn người mỗi năm.
