Sóng thần có những đặc điểm giống với sóng nước nông (shallow-water waves). Sóng nước nông khác với sóng mà chúng ta vẫn nhìn thấy ở bờ biển. Sóng biển được hình thành do gió thổi trên mặt biển (wind-generated waves). Sóng biển thường có tính chu kỳ, thời gian giữa các sóng kế tiếp, là khoảng từ 5 đến 20 giây, bước sóng khoảng từ 100 m đến 200 m.
Đối với sóng thần, thời gian giữa các sóng kế tiếp có thể là 10 phút, có trường hợp đến 2 giờ đồng hồ và bước sóng có thể đạt 500 km. Do có bước sóng lớn, sóng thần có những đặc điểm giống với sóng nước nông. Một sóng được coi như là giống sóng nước nông khi tỷ lệ giữa độ sâu thềm biển và bước sóng rất nhỏ. Tốc độ của sóng nước nông là căn bậc hai của tích gia tốc trọng trường với độ sâu thềm biển. Tốc độ suy giảm năng lượng của sóng tỷ lệ nghịch với độ dài bước sóng. Vì vậy, với bước sóng lớn, sóng thần thất thoát rất ít năng lượng trong quá trình lan truyền.
Sóng thần di chuyển với tốc độ rất nhanh, có thể tới 890 km/h ở vùng biển sâu 6100 m. Nó có thể đi xuyên qua Thái Bình Dương chỉ trong vòng chưa đầy 1 ngày. Vì tốc độ lan truyền của sóng liên quan mật thiết đến độ sâu mực nước - cùng với sự giảm độ sâu mực nước là sự giảm tốc độ của sóng. Tuy nhiên, do năng lượng toàn phần được bảo toàn, nên khi tốc độ của sóng giảm thì năng lượng của nó sẽ tạo nên những con sóng khổng lồ, thẳng đứng, có thể cao đến trên 10 m, thậm chí có thể đến 30 m. Điều này cho phép chúng ta giải thích vì sao sóng thần hầu như không thể nhận biết ở những vùng biển sâu nhưng lại bất ngờ đổ ập vào bờ với những con sóng khổng lồ có sức tàn phá ghê gớm. Sự có mặt của những rạn san hô, địa hình cao đáy biển, cửa sông, vịnh, độ dốc của thềm lục địa... đều có thể làm giảm bớt năng lượng của sóng thần giúp cho ảnh hưởng của sóng thần đến những vùng ven bờ sẽ giảm đi phần nào.
Hiếm khi sóng thần trở thành sóng đổ lớn và có dạng cột. Đôi khi, sóng thần bị hóa giải từ khi còn xa bờ. Hoặc trong những trường hợp hiếm hoi, chúng có thể trở thành triều xoáy - “sóng bậc thang” đổ dốc về phía trước. Sóng thủy triều dâng cao cũng có thể xuất hiện nếu như sóng thần di chuyển từ vùng biển sâu vào nơi vịnh nông hoặc cửa sông. Mực nước có thể lên cao đến vài mét. Trong một số trường hợp cá biệt, mực nước dâng cao hơn 15 m đối với sóng thần xa nguồn và có thể lên đến hơn 30 m đối với những sóng hình thành gần chấn tâm. Đợt sóng đầu tiên chưa hẳn đã có mức tàn phá lớn nhất trong chuỗi các sóng. Một vùng bờ biển có thể không quan sát được sự tác động của sóng, trong khi những vùng khác, sóng thần có thể rất lớn và mãnh liệt.
Sóng thần có thể gây lũ lụt lan sâu vào trong đất liền đến 305 m, thậm chí xa hơn, nước và các mảnh vụn bao phủ cả vùng rộng lớn. Lũ do sóng thần gây ra có xu hướng cuốn trôi sinh mạng và tài sản ra phía đại dương. Sóng thần đạt độ cao lớn nhất khi đến bờ, được gọi là “mức dâng của sóng tại bờ”.
Do khả năng tàn phá rất nghiêm trọng của sóng thần, từ lâu đã có rất nhiều nghiên cứu trên thế giới về sự hình thành và lan truyền của sóng thần. Các nghiên cứu đều tập trung vào mục đích xây dựng một hệ thống dự báo và cảnh báo sóng thần có thể cho phép tính toán dự báo và đưa ra bản tin cảnh báo sóng thần với thời gian ngày càng rút ngắn. Sử dụng các số liệu về động đất và sóng thần trong quá khứ, các nghiên cứu đã tìm cách xác lập mối liên hệ giữa các thông số của động đất và các thông số của sóng thần để dự báo sự hình thành của sóng thần dựa trên các thông số của động đất như chiều dài, chiều rộng và độ sâu của dải đứt gẫy chính, góc nghiêng, góc trượt, góc tác động lên khối nước, khoảng cách và tốc độ dịch chuyển của khối đất đá.
Một số hình ảnh sóng thần đang lan truyền vào bờ.
Đặc điểm của sóng thần
Sóng thần là một dạng sóng trọng lực, có những đặc tính rất khác với sóng ngắn (như sóng do gió gây ra). Sóng thần có thể ảnh hưởng từ mặt đến đáy biển. Do vậy, có thể coi nó là sóng dài trên toàn bộ quy mô đại dương.
Bảng 1: Các thông số trung bình của sóng thần
| TT | Độ sâu (m) | Vận tốc (km/h) | Độ dài sóng (km) |
| 1 | 7000 | 943 | 282 |
| 2 | 4000 | 713 | 213 |
| 3 | 2000 | 504 | 151 |
| 4 | 200 | 159 | 48 |
| 5 | 50 | 79 | 23 |
| 6 | 10 | 36 | 10.6 |
Do là sóng dài, sóng thần gây chuyển động của nước biển từ mặt tới tận đáy đại dương. Bởi vậy, nguồn năng lượng do sóng thần vận chuyển đi là rất lớn, bao hàm nguồn năng lượng lớn, tốc độ truyền nhanh và có thể vượt đại dương. Một cơn sóng thần có chu kỳ dài từ mười phút đến vài giờ và bước sóng dài hàng trăm km, khác biệt với sóng gió có chu kỳ chỉ khoảng 10 giây và bước sóng khoảng 150m.
Các thông số trung bình của sóng thần được cho trong bảng 1.
Người ta đã cố gắng xác lập mối liên hệ giữa độ cao của sóng thần khi tới bờ và độ lớn của động đất dựa theo các kết quả quan trắc tại nhiều nơi trên thế giới. Tuy vậy có thể thấy rằng mối liên hệ đó rất phân tán. Điều này là do không phải chỉ có độ lớn của động đất mà còn nhiều yếu tố khác đã nêu ở trên như địa hình đáy biển mà sóng thần truyền qua sẽ quyết định độ cao của sóng thần.
Do giới hạn chính xác của việc đo đạc các thông số động đất cũng như các mô hình tính hình thành sóng thần, các tính toán về cường độ sóng thần dựa trên các thông số động đất có độ chính xác không cao. Vì vậy, ngoài việc tính toán sóng thần dựa trên các thông số động đất, cần thiết lập một hệ thống quan trắc phát hiện sóng thần ở ngoài khơi, giúp khẳng định sự tồn tại của sóng thần và hiệu chỉnh các tính toán về cường độ sóng thần dựa trên các thông số động đất. Dựa trên các thông số về sóng thần qua đo đạc và tính toán được như độ cao, chu kỳ, hướng truyền sóng, có thể áp dụng một mô hình số trị để tính toán sự lan truyền của sóng thần từ ngoài khơi vào bờ để xác định những vùng bờ có nguy cơ bị tàn phá bởi sóng thần, và một mô hình số trị tính toán chi tiết sóng leo để xác định mức độ ảnh hưởng của sóng thần đối với mỗi vùng bờ có nguy cơ bị ảnh hưởng. Trên cơ sở đó, tìm các phương án giảm nhẹ nhất ảnh hưởng của sóng thần, ra bản tin cảnh báo sóng thần và sơ tán người, tài sản ra khỏi vùng có nguy cơ ảnh hưởng của sóng thần.
Việc tính toán sự lan truyền của sóng thần ngoài khơi và vùng ven bờ thường đòi hỏi một thời gian tính toán rất dài, ngay cả khi sử dụng những máy tính hiện đại. Trong khi đó, trong nhiều trường hợp, thời gian để sơ tán người và tài sản ra khỏi vùng bị ảnh hưởng của sóng thần cần phải tính tới từng giây. Vì vậy, việc tính toán để ra bản tin cảnh báo sóng thần bằng mô hình số trị thời gian thực là không thực tế. Do đó, hướng nghiên cứu xây dựng hệ thống dự báo sóng thần được áp dụng tại nhiều nước tiên tiến là ngoài hệ thống quan trắc phát hiện sớm sóng thần ngoài khơi, người ta còn xây dựng các bản đồ cảnh báo nguy cơ trên cơ sở tính toán thời gian lan truyền của sóng thần từ ngoài khơi vào bờ, cường độ của sóng thần tại mỗi vùng bờ và mức độ ngập lụt do sóng thần gây ra tại các vùng ven bờ với các kịch bản sóng thần khác nhau bằng cách sử dụng các mô hình số trị nói trên. Khi có được các bản đồ nguy cơ này, có thể đánh giá mức độ ảnh hưởng của sóng thần tới mỗi vùng bờ và ra bản tin cảnh báo sóng thần. Ngoài ra, dựa vào các kết quả tính toán nguy cơ sóng thần, có thể đề xuất một số biện pháp giảm nhẹ thiệt hại của sóng thần như xây dựng những phương án sơ tán dân để tránh sóng thần, quy hoạch lại việc sử dụng đất ở vùng bờ, hạn chế xây dựng nhà cửa và các công trình công cộng tại các vùng bờ có nguy cơ sóng thần cao v.v. Cần chú ý rằng khác với sóng ngắn, sóng thần bị suy giảm rất ít bởi rừng phòng hộ ven biển. Rừng phòng hộ hoặc cây cối có khả năng ngăn trở cây cối, vật liệu xây dựng, nhà cửa và đất đá trôi theo sóng thần, giảm sức tàn phá của sóng thần. Bởi vậy, việc tăng cường trồng rừng phòng hộ ở ven biển, ngoài những lợi ích khác, cũng là một biện pháp giảm nhẹ thiệt hại do sóng thần gây ra.
. Điều này cho thấy vận tốc pha của sóng phụ thuộc vào bước sóng. Khi sóng đi vào vùng nước nông, do ma sát, phần nước cang thấp di chuyển càng chậm dẫn tới các lớp nước lướt trên nhau, sóng bị vỡ, với những con sóng lớn ta có thể thấy sóng đổ xuống rất đẹp (niềm đam mê của những người yêu lướt sóng). 
