海啸是一种灾难性的海浪，通常由震源在海底下50千米以内、里氏震级6.5以上的海底地震引起。火山爆发、陨石坠落、海底滑坡或气象变化都可能引起海啸。在一次震动之后，震荡波在海面上以不断扩大的圆圈，传播到很远的距离，正象卵石掉进浅池里产生的波一样。海啸波长比海洋的最大深度还要大，轨道运动在海底附近也没受多大阻滞，不管海洋深度如何，波都可以传播过去。呼啸的海浪水墙每隔数分钟或数十分钟就重复一次，摧毁堤岸，淹没陆地，夺走生命财产，破坏力极大。全球的海啸发生区大致与地震带一致，有记载的破坏性海啸大约有260次左右，平均六、七年发生一次。[28]
海啸是如何形成的呢？一般认为，地震发生时，海底地层发生断裂，部分地层出现猛然上升或者下沉，由此造成从海底到海面的整个水层发生剧烈“抖动”。这种“抖动”与平常所见到的海浪大不一样，海浪一般只在海面附近起伏，涉及的深度不大，波动的振幅随水深衰减很快。地震引起的海水抖动，则是从海底到海面整个水体的波动，其中所含的能量惊人。海啸时掀起的狂涛骇浪，高度可达10多米至几十米不等，形成“水墙”，水墙可以每小时800公里的速度席卷沿岸地区，足以把重达20吨的石块卷至离岸180米的陆地上，并在推进的过程中不断加速，在数千公里外的地方造成严重破坏。
简言之，海啸是由海底地形变化引起的，当海底断层快速上升或下降时，造成海水整体“抖动”，这部分海水以海浪的形式袭向海岸，这就是海啸。据此推断，海啸的能量是由势能转换而来的，与海底断层的垂直落差成正比。落差越大，产生的震荡幅度就越大；落差越小，产生的震荡幅度就越小。然而，观察发现，实际情况却并非如此，地震所形成的断层垂直落差并不大，一般只在1米左右，且断层长度和分布区域也极其有限；因而，要想在大范围内引起海水整体抖动，几乎是不可能的。
每当强震发生时，都能感受到山摇地动的震颤，大地剧烈的起伏波动；接下来就会上演山崩地裂、建筑物坍塌，地面上的人站立不稳和周围的物体一起摇晃等现象。显然，大地震动远比地层断裂产生的震动效应强烈得多，这些现象都是地震波作用的结果；那么，海啸能不能是由地震波引起的呢？
在以往的理论研究中，也曾考虑过这个问题，把海啸的成因与地震波联系起来；但是，理论分析的结果，却得出了否定性结论。海底发生地震时，相对于海水将发射出一系列地震波：P波、S波和面波。海水是液态性物质，只能传播纵波（P波），不能传播剪切波（S波）。面波只沿着海底岩石层表面传播，对海水不发生作用。因此，只有P波能够对海水产生作用；但是，P波所携带的能量很少，只占震动总能量的7%；表明即使地震释放出来的能量很大，也不足以引起大规模的海水震荡或海啸。
其实，引发海啸的方式有多种，不只局限于海底地震，火山爆发和陨石坠落都可能引发海啸。这两种方式具有一定的代表性，火山爆发是自下而上对海水发生作用，而陨石坠落则是自上而下对海水发生作用，两种作用方向正好相反，却产生了相同的作用效应。海啸的形成原因是，在外来物体的冲击下，海水产生了波动现象。不难发现，海啸的形成机制与地震波的形成机理具有相同之处，地震波就是舌岩体对岩石层的冲撞作用，产生的波动现象。因此，要想解开地震海啸的形成机制问题，还要从海水的波动效应说起。
向池塘投掷一石块，平静的水面就会泛起层层波纹，试问：这个不断向外扩展的水波都包含哪些波呢？参照地震波的形成机理，当石块投入水中后，将形成一个振动的波源。舌岩体作用于地壳岩石层形成的地震波，是一个向四周扩展的球面波；受水体界面的限制，石块投入水中形成的水波，是一个向下扩展的半球面波。按照传播方向不同，这个半球面波可分解为三种不同类型的振动波，由波源O点发出，垂直向下传播的是纵波（P波），沿着水面传播的是横波（S波），在水面看到环形波纹就是S波，向其他方向传播的是瑞利波（R波）。P波和R波向池塘深处传播，在水面上看不到这两种波的传播轨迹，这就是静态水波的波形结构。
假如池塘的一侧堤岸呈慢坡状，在水面之上，S波波纹不断扩散向岸边靠近。而在水面之下，R波就会直击堤坝，并在堤坝表面发生反射；其中，一部分反射波向水面方向传播，与水面传播的S波相遇，这时，就会发生干涉现象。观察可以发现，池塘中平稳扩散的水波，抵达岸边时，却能掀起向上翻卷的浪花，这就是水波自干涉现象产生的作用效应。
水波发生自干涉现象有一个前提条件，即在水波的传播路径上，要有一个反射面，这个反射面可以是池塘的堤坝，也可以是浅海的大陆架。只有借助这个反射面，在水下传播的R波才能改变传播方向，继而形成一股暗流，与水面传播的S波发生干涉。水波发生自干涉现象不只局限于S波与R波之间，也可以发生在R波与R波之间。
通常情况下，质量较小的物体落入水中，并不能激起大的波浪。但是，如果来自太空的陨石以极快的速度坠落海洋，则会形成大规模的海水震荡。彗星、小行星等各类陨石撞击地球的可能性很小，估计5000年才会发生一次撞击事件。陨石降落地球时,有70%的机会要落进海洋中。根据计算,如果陨石直径1千米，落在水深5千米的大洋中，会引起波高100余米的海啸。
一般来说，来自太空的陨石都是以一定切角坠落海洋的，设陨石入水处海面为O点，它就是引发海水震荡的波源。根据水波的形成原理，将由波源O点发射出三种振动波：P波、S波和R波。P波的传播方向与陨石的运动方向相同，向海洋深处传播。S波是一种平面波，波面与P波相垂直，向海平面下方传播，在海面上看不到S波波纹。R波向上抬升，由水下波转为水面波，在陨石入水处O点与海岸之间的海面，能够观察到的只有R波，一种向前翻滚的海浪。水下R波向海岸方向传播，当它抵达浅海时，就会在大陆架表面发生反射；其中，一部分反射波向海面方向传播，用R'波表示。R'波与水面传播的R波相遇，发生干涉现象。于是，就会出现这样一幅情景，向上传播的R'波凸出海面，筑起高高的水墙，与水平传播的R波合在一起，以排山倒海之势袭向海岸，这就是我们看到的海啸。
地质学家们发现，数百年前曾有一块大陨石落入南太平洋。在澳大利亚东部沿海的130米海上地区，发现了杂乱的沉积岩，这可能是由海啸造成的。在新西兰斯图加特岛的两个可能受到那次海啸影响的地区，沉积物分别高出海平面150～220米。为探究那次海啸发生原因，他们在新西兰西南海面下发现一个直径达20千米，深150米的一个与周围环境不一样的岩石坑。对从中取出的岩石坑物质样本进行鉴定，显而易见与周围地区不同，它含有一种被称为玻陨石的物质，这是地外星体坠落的物证。
火山爆发也可以引发海啸，这种海啸的波源位于海洋底部，它是火山喷发和火山地震双重作用冲击海水，产生的波动效应。
海底火山爆发时，以火山的坐落位置为中心，通过岩浆喷发和火山地震的作用，形成了一个向上扩展的半球面波。这个半球面波可分解成三种类型的振动波：P波、S波和R波。P波垂直向海面方向传播，S波平行于海底传播。向其他方向传播的为R波，它分为两部分，一部分浮出海面，在水面上传播；一部分仍然在海水中传播。在海水中传播的R'波进入浅海区后，在慢坡形的大陆架表面发生反射，转向海面方向传播，与海面传播的R波发生干涉，形成波峰袭向海岸，这就是火山爆发引发的海啸。
火山爆发引发的海啸：
公元前16世纪，克里特岛北边的桑托林岛火山发生了一次极为猛烈的火山喷发，火山喷发后只剩下锡拉岛和一些小岛矗立在爱琴海中。海啸专家后来研究发现，那次火山喷发引起的海啸巨浪高出海平面90多米，并波及到了300千米外的尼罗河河谷。
1883年8月，印尼火山岛喀拉喀托的火山爆发是人类史上最厉害的一次，远在澳大利亚都能听见。火山爆发引发的海啸巨浪高达130英尺（合40米）。根据美国地质勘探局（USGS）的报告，仅爪哇和苏门答腊岛，海浪就冲走165个村庄。海啸掀起的海浪直到远在4350英里（合7000千米）的阿拉伯半岛才停息下来。
总之，陨石坠落和火山爆发这两种方式所引发的海啸，都是在海水中传播的R波，进入浅海区以后，在大陆架表面发生反射，与海面传播的R波发生了干涉现象，产生的一种海水波动效应。海啸形成于大陆架上面的浅海区域，组成海啸的R波有两个传播方向，一个是沿着海面传播，另一个垂直于海面传播。由此不难理解，在茫茫的大洋里波高不足一米，但当到达海岸浅水地带时，波长减短而波高急剧增高，可达数十米，形成了含有巨大能量的“水墙”。海啸的这些不同寻常特征，是R波自干涉现象的一种直观反映。
海啸的形成机制同样适用于海底地震，海底发生地震时，起伏震动的地壳岩石层作用于海洋底部的海水，引发海水起伏震荡；震中相当于波源，由这个波源发射出三种类型的振动波：P波、S波和R波。其中，进入浅水区的R波发生自干涉现象，形成滔天巨浪袭向海岸，这就是地震引发的海啸。一般认为，只有震级6.5以上的海底地震才能引发海啸。6.5级地震能释放出相当于约4颗广岛原子弹爆炸的能量，约合8.5万吨TNT爆炸的当量。如果低于这个能量下限，则不能引发海啸。
地震海啸：
1978年7月17日，西太平洋距离巴布亚新几内亚西北海岸12千米的俾斯麦海区发生了里氏7.1级强烈地震。20分钟后发生5.3级余震。之后一切似乎又恢复了平静，住在巴布亚新几内亚西北海岸与西萨诺泻湖之间狭长地带的近万村民，浑然不知更大的灾难即将临头。一种异样的隆隆声由远而近，很多村民都以为那不过是一架喷气式飞机飞临，纷纷出来看热闹，转眼间，20千米长、10米高的巨浪就呼啸着横扫而来，绵延横亘在西萨诺泻湖与海滩之间的7个村庄顿时被淹没在海浪之中。仅仅几分钟，西太平洋这座风光迷人的度假乐园便变成了人间地狱。1万人中仅2527人生还，7000多人死亡或失踪。
观察发现，地震引发的海啸有两种形式，一是下降型海啸，二是隆起型海啸。根据地震引起的地形变化推演，这两种海啸的形成原因，与海底岩石层的倾斜方向有关。
当海底岩石层面对着海岸方向翘起时，由震中发出的振动波，其传播路径如下：
海水中传播的R'波在大陆架表面反射，之后抵达海面，它的传播路径是一条折射线；而海面传播的R波的传播路径是一条直线，短于R'波的传播路线。因此，R'波和R波的潮头是不同步的，R波要先于R'波抵达海岸，形成上涨的海潮；之后向上传播的R'波形成的波峰抵达海岸，这就是我们看到的隆起型海啸。1983年5月26日，中日本海7.7级地震引起的海啸属于此种类型。
当海底岩石层背对着海岸方向翘起时，由震中发出振动波，其传播路径如下：
由于震中在海面的投影（P波的传播方向）远离海岸，因而，R'波的反射波要早于R波抵达海岸。向上传播的R'波在海面凸起形成大潮，将吸引岸边的海水向海潮方向流动，这时，在海边就会出现异常的退潮现象。经过短暂的退潮以后，聚隆的海潮就会向四周倾泻，在海面传播的R波推波助澜下，筑成高高的水墙袭向海岸，这就是我们看到的下降型海啸。
因此，如果发现潮汐突然反常涨落，海平面显著下降或者有巨浪袭来，都应以最快速度撤离岸边。经验告诉我们，海啸前海水异常退去时，往往会把鱼虾等许多海生动物留在浅滩，场面蔚为壮观。此时千万不要前去捡鱼或看热闹，应当迅速离开海岸，向内陆高处转移，以最大限度地躲避海啸的侵袭。
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