แผ่นดินไหวขนาด 6.4 Mw ครั้งนี้เกิดจากการเคลื่อนตัวของรอยเลื่อนย้อนมุมต่ำตามแนวเฉียง (oblique thrust fault) ในเปลือกโลกที่ความลึกระดับตื้นถึงปานกลาง (ราว 20 กิโลเมตร) ไต้หวันตั้งอยู่บนแผ่นธรณีภาคที่ซับซ้อนบริเวณรอยต่อระหว่างแผ่นทะเลฟิลิปปินส์และแผ่นยูเรเชีย โดยพบว่า ทิศเหนือและทิศตะวันออกของไต้หวัน แผ่นทะเลฟิลิปปินส์จะมุดตัวลงใต้แผ่นยูเรเชียด้วยอัตราเร็ว 74 มิลลิเมตรต่อปีไปทางทิศเหนือ-ตะวันตกเฉียงเหนือ ตามแนวร่องลึกบาดาลรีวกิว ส่วนทิศใต้ของเกาะไต้หวันบริเวณทะเลจีนใต้ แผ่นยูเรเชียกลับมุดตัวลงใต้แผ่นทะเลฟิลิปปินส์ด้วยอัตราเร็ว 96 มิลลิเมตรต่อปีไปทางทิศตะวันออกตามแนวร่องลึกบาดาลมะนิลา ลักษณะดังกล่าวทำให้เปลือกโลกบริเวณเกาะไต้หวันมีลักษณะการชนทวีปแนวโค้ง (arc-continent collision) ปรากฏตลอดแนวชายฝั่งทิศตะวันตกของเกาะไต้หวัน โดยเคลื่อนที่ไปทางเหนือ แผ่นเปลือกโลก ณ ตำแหน่งที่เกิดแผ่นดินไหวครั้งนี้ชนกันในแนวตะวันตกเฉียงเหนือ-ตะวันออกเฉียงใต้และเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วประมาณ 80 มิลลิเมตรต่อปี

ประเทศไต้หวันเป็นพื้นที่ที่เกิดแผ่นดินไหวบ่อย ศตวรรษที่ผ่านมาเกิดแผ่นดินไหวขนาดมากกว่า 6.4 แล้ว 90 ครั้งในรัศมี 250 กิโลเมตรรอบศูนย์กลางของแผ่นดินไหวครั้งนี้ แผ่นดินไหวหลายครั้งมีความรุนแรงและเป็นที่สังเกตว่ามีศูนย์กลางภายในเกาะไต้หวัน บ่อยครั้งกว่าที่จะเกิดทางตะวันออกเฉียงเหนือของเกาะซึ่งเป็นเขตมุดตัวของเปลือกโลก แผ่นดินไหวขนาด 7.0 ห่างออกไปทางทิศใต้ 120 กิโลเมตรเมื่อเดือนธันวาคม พ.ศ. 2549 ทำให้มีผู้เสียชีวิต 2 ราย แผ่นดินไหวจี๋จี๋ (หรือแผ่นดินไหว 921) เมื่อเดือนกันยายน พ.ศ. 2542 ขนาด 7.6 ห่างจากแผ่นดินไหวครั้งนี้ไปทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือเพียง 100 กิโลเมตร ทำให้เกิดความเสียหายเป็นวงกว้างและมีผู้เสียชีวิตกว่า 2,500 คน ซึ่งเป็นแผ่นดินไหวที่มีจำนวนผู้เสียชีวิตมากที่สุดเป็นอันดับสองของประวัติศาสตร์ไต้หวัน รองจากแผ่นดินไหวใน พ.ศ. 2478 ซึ่งมีผู้เสียชีวิต 3,200 คน[1]