天然地震波（natural seismic wave）是地震發生時從震源發出的波動，向四面八方傳播。它們可以分為兩大類：體波和面波。體波可以在地球內部的三維空間中向任何方向傳播，而面波則主要沿地面或界面傳播。體波進一步分為縱波（P波）和橫波（S波），其中P波是最先到達記錄台站的，而S波則在地震記錄圖上通常是第二個到達的較為明顯的震相。面波則分為瑞雷波和勒夫波。這些波的傳播速度與地球內部物質的密度和彈性有關，通常隨著深度的增加而加大。體波的位移隨距離的遞減率比面波快，但在一定距離後，面波在地震記錄上會比較顯著。地震主要通過P波使建築物上下顛動，通過S波使建築物側向晃動。S波的能量通常比P波更強，對建築物的破壞也更大。