地震火灾可由炉火、电线短路、可燃气体或液体泄漏、化学爆炸以及临时用火不当等引起。地震中火灾时有发生,加之地震造成的消防设施损坏、消防队伍伤亡水源和供水管道受损、交通堵塞、社会秩序混乱等因素,地震火灾往往不能及时扑灭,以致发生蔓延而造成巨大损失。
1923年日本关东大地震中,东京市277处起火,其中133起蔓延成灾,烧毁了50%的城区,木结构房屋全付之一炬;横滨市大火烧毁了80%的房屋,两地火灾成的损失超过建筑破坏的经济损失,在地震灾害死亡14万人中,10万左右的人丧身火海。
1995年日本阪神地震中因煤气泄漏出现多处大火又因灾民和倒塌建筑堵塞道路,致使消防车辆不能靠近起火建筑,相当部分地震遇难者死于火灾；神户市多处发生大火,因地震破坏了供水系统,导致大火昼燃烧,损失惨重。

堰塞湖是地震滑坡、崩塌和泥石流阻塞河道壅水而形成的湖泊。堰塞湖将改变壅水区上下游的自然环境,淹没区内的人工结构物。

2008年的汶川特大地震共造成34处堰塞湖。其中,位于涧河上游距北川县城约6千米处的唐家山堰塞湖是面积最大的一个堰塞湖,它严重威胁着下游地区的安全,并对当时的抗震救灾工作形成了巨大的阻碍和威胁。堰塞湖坝体垮塌又将形成洪水,造成巨大灾害。如1933年四川叠溪7.5级地震造成三处山体大滑坡和崩塌,巨大的岩土体塌方落入岷江,堵塞成湖、回水达50千米,45天后涨水冲垮高达160米的堰塞坝造成水灾,致使下游数千人遇难。

泥石流是发生在山区的携带大量泥沙、石块的暂时性急水流。泥石流是在大量地表径流突然聚集、有利于水流搬运大量泥沙石块的特定地形地貌、地质和气象水文条件下形成的。泥石流大多数发生于陡峻的山区,其地形条件为泥石流发生、发展提供了足够的势能,造成泥石流的侵蚀、搬运和堆积能力。特别是大地震后山体上产生了大量的松散固体物质,形成了大量易于被水流侵蚀冲刷的疏松土石堆积物是泥石流形成的重要条件。暴雨、高山冰雪融化和堰塞湖溃决造成的地表冲击性径流是引发泥石流的动力条件。

地震海啸是由海底地震引发海底地形突然变化所产生的具有超长周期波的海洋涌浪。当其接近海岸浅水区时,波速变小,振幅陡涨,骤然形成“水墙”,瞬时侵入沿海陆地造成灾难。与一般仅在海面附近起伏的海浪不同,海啸是从深海海底到海面的整个水体的波动,因此携带着惊人的能量。海啸波行进的速度可达每小时600~800千米,同喷气式客机飞行的速度相当。可以想象,当它逼近海岸时,由于水深变浅和宽度变窄,海啸波浪的高度会迅速增加并产生巨大的能量聚集。
2004年12月26日,发生于印度洋的特大地震引发的大海啸,使印度尼西亚、印度、斯里兰卡、孟加拉国和泰国等十多个国家遭受到巨大损失,死亡29万余人成为世纪灾难。

2011年3月11日,日本东北部海域发生9.0级地震并引发海啸,海啸最高达到40米,造成重大人员伤亡和财产损失,死亡的近3万人中,绝大多数死于海啸。

地震时企业、学校、医院和实验室等贮存的有毒有害物质可因容器损毁造成泄漏,产生巨大危害。
1976年唐山地震时,天津市发生毒气泄漏7起,致21人中毒,其中3人死亡。2011年3月11日东日本大地震中引发海啸,海啸引发日本福岛核电站发生爆炸,造成核泄漏,严重污染了当地和西太平洋的生态环境

大震灾后人畜大量死亡,如在高温季节,会严重污染空气和环境。水源的污染会使灾民缺乏洁净的饮用水;灾区垃圾污染物处置不当会引发蚊蝇大量滋生造成疾病流行;又由于灾民心理恐慌、精神紧张、避难和救援体力消耗,加之避难场所人口密集可致使人体抵抗力降低;所有上述原因均可能导致传染病的发生和蔓延。