Оча́г землетрясе́ния, область разрыва горных пород или системы разрывов, возникших в Земле и приведших к землетрясению. Причиной появления очага землетрясения являются механические напряжения, накопленные в Земле вследствие движения литосферных плит. Чаще всего очаг землетрясения лежит на глубине 10–70 км под земной поверхностью; землетрясения с таким очагом являются наиболее разрушительными.

В зонах субдукции, где океаническая земная кора наклонно погружается под континент, и в некоторых других районах Земли (Гиндукуш, зона Вранча в Карпатах) возникают землетрясения с глубиной очага больше 100 км. Их природа пока неизвестна; возможно, они вызваны внезапными изменениями объёма вещества в результате фазовых превращений. Очаг землетрясения может находиться и непосредственно у поверхности Земли, если землетрясение вызвано падением крупного метеорита, мощным взрывом или другими естественными или техногенными причинами.

В 20 в. после создания сети сейсмических станций, регистрирующих сейсмические волны, пришедшие из очага землетрясения, появилась возможность достаточно точно определять положение очага землетрясения в глубинах Земли, регистрируя моменты прихода волн к различным станциям. Уже в 1920-х гг. японские учёные под очагом землетрясения понимали не точку, а некоторую сферу, в которой происходят быстрые деформации горных пород. Точка в глубине Земли, откуда поступают сейсмические волны, получила название гипоцентра землетрясения, проекцию этой точки на поверхность Земли называют эпицентром землетрясения. По мере увеличения числа сейсмических станций стало ясно, что гипоцентр – это лишь точка начала разрыва, который разрастается в дальнейшем в одном или нескольких направлениях. Удалось определить, что разрыв представляет собой поверхность сложной формы, причём величина расхождения «берегов» (раскрытие) разрыва пренебрежимо мала по сравнению с масштабом распространения разрыва вдоль поверхности. При сильнейших землетрясениях относительное взаимное смещение «берегов» достигает нескольких метров, а длина разрыва – нескольких сотен километров. Во многих случаях новый разрыв проходит по уже существующему в Земле геологическому разлому, прочность пород в котором ниже, чем в окружающей среде. Логарифм длины разрыва пропорционален логарифму накопленной в Земле энергии, высвобождаемой при землетрясении (и, соответственно, магнитуде землетрясения). Скорость разрастания разрыва в любом направлении ограничена скоростью излучаемых при этом упругих волн, передающих от одной точки к другой информацию об изменениях в среде. На практике скорость разрастания разрыва близка к скорости поперечных упругих волн – около 2–3 км/с.

Наблюдения, проведённые с использованием плотной сети сейсмических станций, показали, что в большинстве случаев очаг землетрясения представлен не одним разрывом, а системой многих разрывов. Разрастание очага землетрясения происходит скачкообразно, причём интервал между последовательными субразрывами составляет несколько секунд. Накопленная в массиве горных пород упругая энергия высвобождается при землетрясении и перераспределяется в некотором объёме пород, окружающем гипоцентр. Границы этого объёма зависят от строения горных пород и распределения напряжений в глубинах Земли. Так как информации о таких характеристиках немного, границы этого объёма неопределимы и он не может быть квалифицирован в строгом смысле как конкретный очаг землетрясения. Размеры очага землетрясения приблизительно определяются расположением очагов повторных толчков землетрясения (афтершоков), которые вызваны перенапряжениями, возникшими в прилегающих областях после основного разрыва. Проекция области афтершоков на земную поверхность называется зоной афтершоков.

Определение строения и свойств очага землетрясения чрезвычайно важно для повышения точности оценки сейсмической опасности. Для безопасного строительства необходимо учитывать спектральный состав излучаемых сейсмических волн, который зависит от направления разрыва и его наклона по отношению к земной поверхности.