地球不停地运动变化，对地壳各部分岩层产生巨大地应力，使一些岩层发生褶皱变形。当地应力的作用逐渐加强，使褶皱变形逐渐加剧，在某处超过岩层的强度，就会在那里突发破裂或断裂错动。这时地应力所积累的能量就会急剧地释放出来，引起周围物质变动，产生地震波，从而在相当范围内引起地面震动。称为地震。地震的孕育和发生是在地球内部进行的一个物理过程，目前还不能直接观测这个过程。所以，地震预测是当代的科学难题之一。

地震是有预兆的，震前必然有地壳形变，而大地测量可以发现这些前兆。在地震活动带布设水平和高程监测网，通过对这些网的重复水准测量、距离测量、角度测量、重力测量和GPS定位测量。根据对这些测量资料的分析和比对，就可以了解地壳水平形变和垂直形变的大小及趋势，为地震预测提供形变信息。