O poderoso tremor de 8,3 magnitudes ocorreu exatamente às 22h54 UTC (19h54 BRT) e teve origem ao largo da costa chilena, a 46 km a oeste da cidade de Illapel.
O ponto de ruptura ocorreu 25 km abaixo do leito submarino, na região de interface entre as placas tectônicas de Nazca e Sul-americana, a oeste da região central do Chile. Naquela localidade, a placa de Nazca se move em direção este-nordeste a 74 mm ao ano e mergulha abaixo da placa sul-americana na região da fossa Peruana-Chilena.
A constante compressão entre as placas acumulou enorme quantidade de energia, liberada com o mergulho abrupto de parte da placa de Nazca abaixo da placa sul-americana, em um processo conhecido como subducção. Cálculos mostram que a energia liberada no momento da ruptura foi equivalente à liberada na explosão de 42 milhões de toneladas de TNT ou a detonação de 2100 bombas similares à que destruiu Hiroshima em 1945.
As ondas sísmicas se propagaram rapidamente e seis minutos depois da ruptura chegaram à São Paulo, distante cerca de 3 mil quilômetros do epicentro. Na capital paulista, a ondulação de baixa frequência foi percebida nos edifícios mais elevados, que agem como uma espécie de amplificadores dos movimentos do solo, refletindo de forma mais acentuada a passagem das ondas mecânicas abaixo do solo.
No bairro de Vila Mariana, onde o sismógrafo do Apolo11 está instalado, não houve relatos ligados ao tremor, mas o instrumento captou com precisão a passagem das ondas abaixo do solo, como mostra o vídeo. Note que a gravação precisou ser acelerada cerca de 4 mil vezes para que o áudio das vibrações pudesse ser audível.