Hipocentrum znajdowało się na zachód od Sumatry 30 km pod poziomem morza. Obszar ten jest częścią tzw. pacyficznego pierścienia ognia, czyli obszaru bardzo aktywnego sejsmicznie. Fale sejsmiczne odczuwalne były w Bangladeszu, Indiach, Malezji, Birmie, Singapurze, Tajlandii i na Malediwach. Niezwykła była rozległość obszaru generującego wstrząsy. Według szacunków 1200 km uskoku tektonicznego osunęło się o 15 metrów do strefy subdukcji, w której Płyta indyjska zanurza się pod płytą birmańską. Dno morskie Płyty Birmańskiej podniosło się około 10 metrów. Ruch ten był źródłem fal uderzeniowych poruszających się z prędkością 800 km/h, które po dotarciu na wybrzeża przekształciły się w zabójcze fale tsunami.
mały|250px|Płyty tektoniczne w pobliżu epicentrum (Źródło: USGS) Płyta indyjska jest częścią większej płyty tektonicznej – Płyty Indoaustralijskiej – która tworzy granice Oceanu Indyjskiego oraz Zatoki Bengalskiej. Całość przemieszcza się w kierunku północno-wschodnim z prędkością 6 cm/rok (ocenia się zatem, że podczas tego wstrząsu przesunęła się o tyle ile zwykle w ciągu 330 lat). Płyta indyjska styka się z płytą birmańską, uznawaną za część większej Płyty Euroazjatyckiej, a która niesie ze sobą archipelagi Nikobarów i Andamanów oraz północną Sumatrę. Razem z nią porusza się na wschód.