mini|300px|Sismógrafo mostrado en el Museo de Ciencias de Tokio mini|300px|Grabado representando el terremoto de Lisboa de 1755
El estudio de los terremotos (o seísmos o sismos) es tan antiguo como la humanidad misma. Hay registros escritos en China de hace 3000 años, en los que se describe el impacto de las sacudidas sísmicas tal como las percibimos hoy en día. Registros japoneses y de Europa oriental con 1600 años de antigüedad también describen en detalle los efectos de los terremotos sobre la población. En América central y América del norte se cuenta con códices mayas y aztecas, que se refieren a este fenómeno natural. En América del Sur se produjo el florecimiento de diversas civilizaciones y culturas que tuvieron conocimiento de los terremotos debido al tipo de arquitectura sismorresistente presente desde la Civilización caral con el uso de shicras, hasta la época de los incas que usaban una estructura trapezoidal en sus construcciones. También existen documentos de la época colonial (Archivos de Indias) que detallaron los principales eventos que afectaron regiones americanas.
El interés académico por los terremotos también se remonta a tiempos antiguos. Las primeras especulaciones sobre sus causas naturales se atribuyen a Tales de Mileto (ca. ), Anaximenes de Mileto (ca. ), Aristóteles (ca. ) y a Zhang Heng, perteneciente a la dinastía china Han, que en diseñó el primer sismógrafo conocido.
En 1664, Athanasius Kircher propuso que los terremotos serían causados por el movimiento del fuego dentro de un sistema de canales que existiría dentro de la Tierra. En 1703, Martin Lister (1638-1712) y Nicolás Lemery (1645-1715) propusieron que los terremotos serían causados por explosiones químicas dentro de la Tierra.
El terremoto de Lisboa de 1755, que coincidió con el florecimiento general de la ciencia en Europa, disparó el interés científico por comprender el comportamiento y la causa de los terremotos. En esa época se cuenta con las aportaciones de John Bevis (1757) y sobre todo de John Michell (1761), que determinó que los terremotos eran ondas de movimiento causadas por «masas de roca que se mueven millas por debajo de la superficie» de la Tierra.
A partir de 1857, Robert Mallet fundó la sismología instrumental y llevó a cabo experimentos sismológicos utilizando explosivos. También fue el responsable de acuñar la palabra «sismología» (seismology).
En 1897 los cálculos teóricos de Emil Wiechert predijeron de que la estructura interna de la Tierra estaría conformada por un manto rico en silicatos que rodeaba a un núcleo rico en hierro.
En 1906 Richard Dixon Oldham identificó el arribo separado de las ondas P, las ondas S y las ondas de superficie en los sismogramas, y además encontró una evidencia clara de que la Tierra tiene un núcleo central de una composición que le es propia.
En 1910, después de estudiar el terremoto de San Francisco de 1906, Harry Fielding Reid elaboró la teoría del «rebote elástico», que sigue siendo la base de los modernos estudios tectónicos. Los avances que entonces se habían producido tanto en matemática como en física (en el comportamiento elástico de los materiales) fueron los que propiciaron el desarrollo de la teoría del rebote elástico de Reid.
En 1926, Harold Jeffreys fue el primero en descubrir, basándose en su estudio sobre las ondas sísmicas, que el núcleo de la Tierra está en estado líquido. Y en 1937, la matemática y sismóloga danesa Inge Lehmann determinó que dentro de ese núcleo líquido había un núcleo interno que era sólido, mientras que el núcleo externo sí era líquido.
En los años 1960, el desarrollo de la teoría de las placas tectónicas, una teoría unificadora de conceptos en Ciencias de la Tierra, permitió comprender fehacientemente la causa de los terremotos al ubicarlos dentro de un contexto tectónico.
Terremotos e intervención miniatura|150px|Réplica del detector de terremotos de Zhāng Héng A los terremotos se les dio desde la Antigüedad hasta la Edad Media (y en algunas culturas hasta la actualidad) una explicación mítica asociada con el castigo o la ira divina. Por ejemplo, en Japón, los terremotos eran atribuidos a un enorme pez gato, que yacía bajo la tierra y era controlado por un dios, quien mantenía su cabeza enterrada bajo una piedra; cuando el dios se descuidaba, Namazu se movía y con fuertes latigazos de su cola hacía temblar la tierra. En Siberia, los terremotos eran atribuidos al paso de un dios en trineo bajo la Tierra; los maoríes creían que su dios Raumoko, enterrado accidentalmente por su madre, la Tierra, gruñía causando los terremotos. Los aztecas pensaban que la vida humana se extinguía periódicamente a causa de diferentes calamidades; a cada era o ciclo le denominaron “Sol”. El quinto Sol, el actual, cuyo signo era nahui ollin (“cuarto movimiento”) debería terminar a causa de un terremoto. Así, los aztecas pretendían retratar el cataclismo que habría de poner fin al quinto Sol mediante chalchíhuatl, el agua preciosa del sacrificio.
Por otra parte, en la mitología griega, el dios Atlas sostenía al mundo en sus hombros, y Poseidón, dios de los mares, hacía tambalearse a Atlas generando así los terremotos.
En Sudamérica, los terremotos eran fenómenos naturales muy frecuentes en la región andina. Los incas asociaban los movimientos sísmicos a lo sobrenatural, pues ellos tenían la creencia de que los terremotos eran producidos por castigo de los dioses, entre ellos se destaca a la diosa Pachamama y su esposo Pachacámac, el cual este último era conocido como el "dios de los temblores". Se decía que bastaba un solo movimiento de su cabeza para provocar masivos cataclismos y que si Pachacámac se movía completamente, el universo llegaría a su extinción. Los movimientos sísmicos también podían ser causados por la salida de un Amaru de lugares subterráneos y cavernas muy profundas debido a su colosal tamaño. Los Amarus son criaturas mitológicas de aspecto similar a un dragón (más exactamente a un dragón asiático), dichos seres son proveedores de la lluvia y a su vez, estaban vinculados a los terremotos y al mundo subterráneo. Los mapuches creían que los terremotos eran causados por diversos seres mitológicos, entre los que destacan, la serpiente Trentren. Las tribus chibchas de la sabana colombiana tenían la creencia de que cuando el dios Chibchacum sentía ira, pateaba el suelo, sacudiendo la Tierra. En América Central, las culturas precolombinas pensaban que cuando la Tierra estaba superpoblada, cuatro dioses que la sujetaban la sacudían para retirar la gente sobrante y restablecer el equilibrio.
Los terremotos también han sido fuente de supersticiones. Según Tucídides, los ejércitos del Peloponeso que avanzaban sobre Beocia fueron sacudidos por terremotos en 476 a. C. En ese momento estos fueron considerados como malos augurios, por lo que la invasión se canceló. También en el 480 a. C. fracasó un ataque persa a Delfos debido a un terremoto atribuido al dios Apolo. En la China antigua, se creía que los terremotos anunciaban cambios inminentes en el gobierno, por lo que se había desarrollado un sistema de informes sísmicos muy completo.
Daños causados por terremotos históricos Algunas grandes obras que fueron destruidas por terremotos se han convertido en objeto de mitos y leyendas. Tal es el caso de la destrucción del Coloso de Rodas en 225 o la destrucción del faro de Alejandría en 800 (ambas edificaciones eran parte de las siete maravillas del mundo antiguo) por sendos terremotos.
También hay ejemplos de ciudades-estado que desaparecieron en el pasado por terremotos; por ejemplo, es posible que la desaparición de la Atlántida evocada en los Diálogos de Platón, y de la cultura Minoica, en lo que hoy en día es la isla mediterránea de Creta, se haya debido a cataclismos como terremotos, tsunamis o erupciones volcánicas.
En América hay registros de terremotos que dieron lugar a grandes destrucciones; entre los más grandes se encuentra el terremoto de Lima del 28 de octubre de 1746. Según las descripciones de la época, el terremoto tuvo una duración de varios minutos o de «más de tres credos mal rezados». Un tsunami posterior arrasó al vecino puerto del Callao, pereciendo cinco mil personas y desapareciendo varios miles más. Con anterioridad, Lima había sido destruida varias veces: en 1534; el 2 de julio de 1581; el 27 de noviembre de 1630; y el 20 de octubre de 1687. Hay constancia de otros terremotos que azotaron ciudades como Arica y Concepción en Chile. En México, en 1985, un gran terremoto azotó la capital de tal manera que se pensó que había desaparecido.
Primeras teorías del origen de los terremotos basadas en causas naturales Los filósofos de la antigua Grecia fueron los primeros en asignar causas naturales a los terremotos. Tales de Mileto () consideró que la Tierra flotaba sobre agua y que los terremotos eran similares al movimiento de un barco sobre el oleaje. Poco después surgió la idea de que los terremotos se debían a explosiones por la liberación de gases en el éter que componía el universo. Anaxímenes (ca. -ca. 528/) propuso una teoría bastante cercana a las teorías actuales, en la que explicaba que el origen de los terremotos estaba en el colapso de cavernas en rocas profundas.
Demócrito (ca. 460-) pensaba que el origen de los terremotos se debía a fuertes tormentas de mezclas de aire y de agua en una hipotética atmósfera interna del planeta. Una teoría similar fue la de Anaxágoras y Empédocles en el . Ellos propusieron que los terremotos eran generados a partir de salidas súbitas de aire caliente. Esta teoría fue aceptada por Aristóteles en la misma época, lo que le dio gran aceptación en la Europa antigua. La teoría llegó a la Antigua Roma a través de Séneca y de Plinio el Viejo. En la Edad Media fue difundida por Avicena, Averroes y los dominicos Alberto Magno y Tomás de Aquino. Sin embargo, durante el Medioevo (como ya se explicó) el origen natural de los terremotos fue formalmente prohibido por considerarla como una idea herética. No fue sino hasta principios del que se volvió a especular acerca de causas naturales del origen de los terremotos (Udías, 1985). Así, Werner propuso que los terremotos se debían a causas locales vinculadas a capas de piritas de hierro fundidas en depósitos de carbón ardiente.
Probablemente, Alexander Von Humboldt (1769-1859) fue el primero en establecer una relación entre las fallas geológicas y los terremotos. Humboldt también viajó por la Nueva Granada y pudo sentir varios eventos sísmicos fuertes incluyendo el de Cumaná en 1799. Estableció una relación entre los terremotos y los volcanes comparando las erupciones del Vesubio y sus temblores, con los sentidos en las laderas del Guagua Pichincha y el Puracé; además propuso una relación directa entre los vapores acumulados y los terremotos. Textualmente expuso que: «Los volcanes activos son como válvulas de seguridad para las regiones vecinas».
Humboldt experimentó personalmente los efectos causados por el terremoto de Cumaná del 4 de noviembre de 1799, en la costa de Venezuela. Sucedió a las cuatro de la tarde y tuvo dos movimientos fuertes de 15 segundos. La casa donde vivió en Caracas durante el terremoto del 12 de marzo de 1812 colapsó y muchos de sus amigos y colegas murieron en la catástrofe. Posteriormente, Humboldt y su compañero francés Bonpland sobrevivieron a terremotos en Colombia, Ecuador, Perú y México, lo que le brindó una ventaja apreciable en el conocimiento del fenómeno con respecto a sus colegas en Alemania, divorciándose de las ideas de su maestro Werner, quien nunca aceptó las nuevas observaciones de Humboldt.