Vành đai lửa Thái Bình Dương là hệ quả trực tiếp của các hoạt động kiến tạo địa tầng và của sự chuyển động và va chạm của các mảng lớp vỏ Trái Đất[4]. Phần phía Đông của vành đai này là kết quả của sự chìm lún xuống dưới của các mảng Nazca và mảng Cocos do sự chuyển động về phía Tây của mảng Nam Mỹ. Một phần của mảng Thái Bình Dương cùng với mảng kiến tạo nhỏ Juan de Fuca cũng đang bị chìm lún xuống dưới mảng Bắc Mỹ. Dọc theo phần phía Bắc thì chuyển động theo hướng Tây Bắc của mảng Thái Bình Dương đang làm nó chìm lún xuống dưới vòng cung quần đảo Aleutia. Xa hơn nữa về phía Tây thì mảng Thái Bình Dương cũng đang bị lún xuống dưới dọc theo vòng cung Kamchatka - quần đảo Kuril trên phần phía Nam Nhật Bản. Phần phía nam của vành đai này là phức tạp hơn với 1 loạt các mảng kiến tạo nhỏ đang va chạm với mảng kiến tạo Thái Bình Dương từ khu vực quần đảo Mariana, Philippines, Bougainville, Tonga và New Zealand. Indonesia nằm giữa vành đai lửa Thái Bình Dương (chạy dọc theo các đảo phía Đông Bắc, gần với và bao gồm cả New Guinea) và vành đai Anpơ (chạy dọc theo phía Nam và Tây từ Sumatra, Java, Bali, Flores và Timor). Trận động đất tháng 12/2004 gần bờ biển Sumatra trên thực tế thuộc một phần của vành đai Anpơ. Khu vực đứt gãy San Andreas nổi tiếng và đang hoạt động gần California là đứt gãy chuyển dạng đang bù lại một phần của đới nâng đông Thái Bình Dương dưới khu vực Tây Nam Hoa Kỳ và México.