Selon l'institut sismologique du Pérou, l'origine du séisme se situerait en mer à 169 kilomètres au sud-ouest de Lima à une profondeur de 47 km. Les géologues expliquent que le Pérou est situé à proximité de la plaque de Nazca qui se heurte et pousse sous l'océan Pacifique la plaque continentale provoquant régulièrement des séismes. Au niveau de cette faille , des forces colossales s'exercent sur les roches durant plusieurs siècles accumulant une énergie très importante. Lorsque les roches ne peuvent plus se déformer de façon élastique, elles se rompent et libèrent cette énergie. La rupture des roches qui s'est produite mercredi au niveau du foyer a entraîné l'apparition d'une première secousse, qui a duré deux minutes. Celle-ci a été suivie par plusieurs répliques. Des vitres ont été brisées, des arbres abattus ainsi que des poteaux téléphoniques. Selon le US Geological Survey (USGS), certaines répliques ont atteint 5,9 sur l'échelle de Richter. Des répliques mineures ont été ressenties à Lima dans la nuit. L'USGS précise que la première secousse a eu lieu à 18H41 locales (23H41 GMT). La région a déjà connu un séisme d'une intensité de 6,9 sur l'échelle de Richter; celui-ci avait endommagé la ville d'Arequipa (sud) en 2001 faisant 96 morts.