地震が発生すると地震波のP波（縦波、初期微動）とS波（横波、主要動）が同時に発生します。P波はS波より約1.7倍速いので、この速度差を計算して大きな揺れ（S波）の到達時間を予測するのが緊急地震速報の原理です。全国に設置されたおよそ1020か所の地震計のうち、震源に最も近い地震計で捉えたP波（初期微動）を解析し、瞬時に地震の規模（マグニチュード）および震源位置を求めます。専用受信機の設置場所の緯度・経度を登録して、地盤増幅度なども加味して計算し、これを基に各地におけるS波（主要動）の到達時間や震度を推定して受信者に報知します。