绝大多数海啸是由于地震引发的，地震发生后很短的时间内，强震台网就可以确定该地震的震中位置、震级以及震源深度等参数。为了更好的监测海啸，强震台网由布置在海底的宽带三分量强震仪组成，在同一地点同时布设高精度、高性能的压力传感器测量频率极低的海啸波。地震波的速度比海啸的速度要快很多，假定地震和海啸同时发生，地震波把海啸远远的甩在了后面，完全可以利用这个时差对海啸做出预报和预警，全球通讯系统可以将海啸的信息实时地传送到海啸可能要到达的国家或地区，及时通过警报等措施疏散民众。

在下图中，如果观测点距离地震震中1000km，地震波和海啸波的走时将会有一个多小时的时差。如果地震发生后，立即可判断出海啸的发生，而不需要观测点的二次识别，则海啸的预警时间就比较充分；如果地震发生后，海洋观测点监测到海啸，海啸的预警时间则可以由海洋观测点的位置到预警陆地的海啸走时决定。

地震海啸预警时间的理论计算值Tw可以为：

Tw =TT - Te - To

其中TT为海啸到海洋和海岸的强震台网的走时；Te为地震波相应的走时；To为所有其它各种因素耗时,如地震定位所需要的时间。前两部分完全可以从理论上计算得到，To可能涉及到许多不确定因素，是最难确定的。如果Tw出现负值，则意味着海啸发生在“盲区”，在预警系统没有启动海啸已经到来。“盲区”的确定取决于Te与To。幸好，海啸的发生通常集中在深海，一般会有足够的时间预警。

典型的海啸预警系统主要是由3部分组成：(1)陆地预警指挥中心；(2)无线电、卫星通讯系统；(3)布置在海洋深处的海啸监测系统。以上3个部分有机的组合，能够实现监测、通讯、预警、服务自动化，做到高速、实时的海啸监测。如美国海啸预警系统由所属海洋站、舰船、浮标、卫星等自动化仪器实现对海洋灾害资料的自动监测，并通过小孔径地面接收站实时传输到预警中心，全球各海域定时观测的海洋资料可以在预警中心实时显示，预警中心同时启动海啸数值模型进行定量的计算，客观地做出海洋灾害的预报预警，然后全球各海域可以通过卫星、舰船收集、处理，实时的获得这些预警资料。