สำนักงานอุตุนิยมวิทยาญี่ปุ่น (JMA) จะมีรูปแบบการแจ้งเตือนภัยแผ่นดินไหวล่วงหน้าอยู่สองแบบ; หนึ่งคือสำหรับผู้ใช้ชั้นสูง และอีกส่วนคือสำหรับประชาชนทั่วไป[8] เมื่อมีการตรวจพบคลื่นปฐมภูมิโดยเครื่องตรวจจับแผ่นดินไหวสองหรือมากกว่านั้นจาก 4,235 เครื่องที่ติดตั้งอยู่ทั่วทั้งประเทศญี่ปุ่น (ข้อมูล ณ วันที่ 1 เมษายน พ.ศ. 2553) โดย JMA จะวิเคราะห์และคาดการณ์พื้นที่โดยคร่าว ๆ ของจุดที่สำคัญ และเตือนประชาชนในจังหวัดที่ถูกคาดการณ์ว่าจะประสบภัยแผ่นดินไหวผ่านทางสถานีโทรทัศน์และวิทยุ[8]

การแจ้งเตือนภัยแผ่นดินไหวล่วงหน้า (เตือนภัย)(緊急地震速報(警報)) จะประกาศให้แก่ประชาชนทั่วไปทราบ เมื่อเกิดแผ่นดินไหวในประเทศญี่ปุ่นเมื่อมีขนาดตามมาตราของญี่ปุ่น ขนาด 5-ต่ำ หรือมากกว่านั้น[9] ส่วนการเตือนภัยแผ่นดินไหวล่วงหน้า (คาดการณ์)(緊急地震速報(予報)) จะประกาศให้แก่ประชาชนทั่วไปทราบ เมื่อเกิดแผ่นดินไหวในประเทศญี่ปุ่นเมื่อมีขนาดตามมาตราของญี่ปุ่น ขนาด 3 หรือ 3.5 แมกนิจูด หรือมากกว่า หรือก็คือมากกว่า 100 แกล (gal) ที่ตรวจพบในความกว้างของคลื่นปฐมภูมิ หรือทุติยภูมิ[9]

ระยะเวลาของการเตือนภัยขึ้นอยู่กับเงื่อนไขที่จะสามารถประกาศได้ หลังจากได้รับการแจ้งเตือนแล้ว ประชาชนทั่วไปอาจมีเวลาเพียงไม่กี่วินาทีหรืออย่างในบางกรณีที่มีความสำคัญต่อการปฏิบัติตน แต่ถ้าจุดศูนย์กลางอยู่ใกล้มาก อาจจะมีการสั่นสะเทือนก่อนการเตือนภัยแผ่นดินไหวล่วงหน้า[10]

การเตือนภัยแผ่นดินไหวล่วงหน้าจะมีการจัดขึ้นเพื่อลดความเสียหายที่เกิดจากแผ่นดินไหว: คนบางคนอาจป้องกันตัวเองอยู่ภายในบ้าน ที่ทำงาน และอยู่ใกล้กับหน้าผา ผู้ที่ทำงานบนรถไฟอาจใช้คำเตือนนี้เพื่อชะลอความเร็วของรถไฟลง และคนงานในโรงงานอาจใช้คำเตือนนี้เพื่อนหยุดสายการผลิตก่อนเกิดแผ่นดินไหว[2]

หลังจากเกิดเหตุการณ์แผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิในโทโฮะกุ พ.ศ. 2554 ระบบเตือนภัยล่วงหน้า พร้อมกับระบบเตือนภัยสึนามิของญี่ปุ่นที่มีประสิทธิภาพได้รับการวิเคราะห์โดย ดร. ชัยเลสฮ์ นายาก (Shailesh Nayak) นักวิทยาศาสตร์ชาวอินเดีย ผู้ที่ช่วยพัฒนาระบบการเตือนภัยของอินเดีย[11] แม้ว่าผลที่ตามมาจากสึนามินั้นจะคร่าชีวิตผู้คนกว่า 10,000 คน

ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2554 เลขานุการอนุกรรมการโทรคมนาคมชิลี (Chilean Sub Secretary of Telecommunications) จะเปิดเผยการดำเนินงานการเกิดแผ่นดินไหวล่วงหน้า ซึ่งคล้ายกับระบบที่ใช้ในประเทศญี่ปุ่นผ่าน ISDB-T