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Un tsunami est un système d'ondes de gravité océanique qui se forment à la suite d'une grande perturbation de la mer intervenant dans un laps de temps relativement court, de l'ordre de quelques dizaines de secondes à dizaines de minutes. Lors du processus par lequel l'eau de mer revient par la force de gravité, à une position d'équilibre, une série d'oscillations se produit et des vagues sont engendrées qui se propagent à partir de la région d'origine.

La plupart des tsunamis sont provoqués par des séismes, le déplacement vertical de la colonne d'eau étant généralement dû à un déplacement vertical du fond marin le long d'une zone de frontière de plaque tectonique située sous ou en bordure d'un bassin. Les autres mécanismes de déclenchement sont les glissements de terrain côtiers ou sous-marins dont les effondrements de flanc de volcans, et les explosions volcaniques sous marines majeures.

Le tsunami se propage à partir de la région d'origine sous la forme d'une série de vagues. Sa vitesse dépend de la profondeur de l'eau et, en conséquence, les vagues subissent des accélérations ou des décélérations selon que la profondeur du fond marin au-dessus duquel elles passent croît ou décroît. De ce fait, l'énergie de la vague peut être focalisée ou défocalisée. En haute mer, les vagues peuvent progresser à des vitesses allant de 500 à 900 kilomètres par heure. Près des côtes, cependant, le tsunami ralentit, et sa vitesse atteint encore quelques dizaines de kilomètres par heure. La hauteur d'un tsunami est aussi

fonction de la profondeur de l'eau. Un tsunami haut d'à peine un mètre en plein océan peut atteindre des dizaines de mètres près des côtes.  Les ondes d'un tsunami concernent toute la colonne d'eau, jusqu'au fond de la mer. Près du rivage, cette énergie est concentrée dans le sens vertical par la diminution de la profondeur de l'eau et dans le sens horizontal par un raccourcissement de la longueur d'onde dû au ralentissement de la vague. Les tsunamis ont des périodes (durée du cycle d'une vague) qui peuvent aller de quelques minutes jusqu'à plusieurs dizaines de minutes. Lorsqu'il atteint la côte, le tsunami revêt diverses formes selon la taille et la période des vagues, la bathymétrie littorale, la forme de la ligne de côte, l'état de la marée et la topographie côtière. Dans certains cas, le tsunami est seulement enregistré par des stations de mesure du niveau de la mer, ou provoque une inondation relativement limitée des régions côtières basses, submergeant les terres comme une marée qui monte et se retire rapidement. Dans d'autres, il déferle tel un mascaret - un mur vertical d'eau turbulente qui est généralement très destructeur.

Dans la plupart des cas, avant l'arrivée des vagues du tsunami, il se produit une baisse du niveau de la mer de plusieurs mètres qui entraîne un recul rapide de la ligne de côte allant parfois jusqu'à plus d'un kilomètre. Cette baisse constitue l'alerte naturelle qui indique un retour soudain de la mer quelques minutes plus tard. Enfin, des courants forts et inhabituels accompagnent parfois les tsunamis, même petits.

Les trois phases d'un tsunami seront expliquées en détail : génération, propagation et inondation, illustrées de nombreux exemples pris dans le monde entier. La connaissance de l'aléa dans le Pacifique ainsi que dans l'océan indien seront également exposés ainsi que les méthodes de surveillance et d'alerte en place ou en cours d'installation dans ces océans.