De acordo com o Centro Geológico dos Estados Unidos (USGS na sigla em inglês), o terremoto teve seu epicentro a 35 quilômetros de profundidade, na região de Bio Bio, a cerca de 320 quilômetros ao sul da capital Santiago e a 91 quilômetros ao norte de Concepción. Horas depois do primeiro tremor, a região foi atingida por um segundo, de magnitude 6,2.
Um alerta de tsunami foi emitido para as zonas costeiras do Chile, Equador e Peru, e depois estendido para a Colômbia, Panamá, Costa Rica e Antártida. De acordo com o centro norte-americano, os efeitos do tremor foram percebidos no mar de Valparaíso, na costa a oeste de Santiago.
A agência meteorológica do Japão também alertou para possíveis tsunamis na região do Pacífico. Bachelet, entretanto, descartou a possibilidade de tsunamis no Chile. Ela disse que é normal que as ondas fiquem mais altas após um terremoto, mas que não há previsão de ondas gigantes.
Na capital chilena, relatos dão conta de que os prédios tremeram entre 10 segundos e 30 segundos. Depois do terremoto, tremores secundários de intensidade variável foram registrados em todo o país, levando as autoridades chilenas a pedir aos moradores que permaneçam em casa.
Há inclusive depoimentos de pessoas que dizem ter sentido os efeitos no Brasil. A Defesa Civil de São Paulo confirmou os relatos, mas disse que não há danos ou vítimas.
Ao convocar uma reunião de emergência, a presidente chilena, que havia planejado com antecedência uma viagem para a região de Bio Bio para este sábado, afirmou que equipamentos seriam enviados de Santiago para as províncias do sul para restabelecer as comunicações interrompidas.
O maior terremoto a atingir o país no século passado foi um tremor de magnitude 9,5, registrado na cidade de Valdívia em 1960, deixando 1.655 mortos.