地震的成因是由于地下几公里至数百公里的岩体发生突然破裂和错动。而这些破裂和错动释放的能量又以地震波的形式向四周辐射出去。地震波是一种机械波，具有一定的传播速度，当地震发生后，要等相应的地震波传播到人所在的位置。这个时间差给地震预警留下了空间。
地震发生时，首先出现的是上下震动的P波，震动幅度较小，要过大约10秒到1分钟时间，水平运动的S波才会到来，造成严重破坏。地震预警就是利用地震发生后，P波与S波之间的时间差。研究表明，如果预警时间为3秒，可使伤亡率减少14%；如果预警时间为10秒和60秒，则可使人员伤亡分别减少39%和95%。