Fay kırıldığında açığa çıkan enerji, tek bir titreşim değil, farklı türde dalgalardan oluşan bir aile halinde yayılır. Bu dalgaların hızları ve hareket biçimleri farklıdır — bu yüzden bir depremi tek bir "şok" olarak değil, art arda gelen sarsıntılar olarak hissederiz.
Cisim dalgaları: yerin içinden geçer
Enerjinin bir kısmı yerin içinden geçerek yayılır. Bunlara cisim dalgaları denir ve iki türü vardır:
P dalgası (birincil)
P dalgası en hızlı olandır; bu yüzden bir sismografa ilk ulaşan odur ("primary" = birincil). Hareketi, yayıldığı yönde ileri-geri sıkışma biçimindedir — tıpkı bir yayı itip çektiğinizde oluşan dalga gibi. P dalgaları hem katı hem sıvı ortamda ilerleyebilir. Genellikle ani, kısa bir "tok" sarsıntı olarak hissedilir.
S dalgası (ikincil)
S dalgası P'den daha yavaştır ve ikinci gelir ("secondary"). Hareketi, yayılma yönüne dik — yani yukarı-aşağı veya yana doğru sallanma biçimindedir. S dalgaları yalnızca katı ortamda ilerleyebilir, sıvıdan geçemez. Bu sallanma hareketi yapılar için P'den daha zorlayıcıdır.
Yüzey dalgaları: en yavaş ama en sarsıcı
Cisim dalgaları yeryüzüne ulaştığında, enerjinin bir kısmı yüzey boyunca ilerleyen yüzey dalgalarına dönüşür. Bunlar en yavaş gelenlerdir; ama genellikle en büyük ve en uzun süreli sarsıntıyı yaratırlar. İki türü vardır: zemini yatayda kaydıran Love dalgaları ve denizdeki dalga gibi yuvarlanan bir hareket oluşturan Rayleigh dalgaları. Yapılardaki ağır hasarın büyük bölümünden çoğunlukla yüzey dalgaları sorumludur.
P ve S arasındaki süre bir ipucu
P dalgası S'den hızlı olduğu için, ikisi arasında bir zaman farkı oluşur. Bu fark ne kadar büyükse, deprem o kadar uzaktadır. Sismologlar tam olarak bu farkı kullanarak depremin uzaklığını hesaplar; birkaç istasyonun verisi birleştirildiğinde dış merkez bulunur. Aynı ilke, "erken uyarı" sistemlerinin de temelidir: hızlı P dalgası algılanır algılanmaz, daha yavaş ve yıkıcı S/yüzey dalgaları gelmeden önce saniyeler kazanılabilir.