Wegduikende en overschuivende plaat
De aardbeving van 21 februari wordt gezien als onderdeel van de naschok-sequentie van de aardbeving van 3 september 2010. Na 3 september is dit al de zesde aardbeving met een magnitude groter dan 5,0.

Beide aardbevingen waren erg ondiep, slechts 5 kilometer, wat betekent dat ze in een relatief klein gebied veel schade (kunnen) veroorzaken. De aardbeving van 3 september 2010 was ongeveer 50 kilometer ten westen van de stad Christchurch, terwijl die van 21 februari zeer dichtbij de stad was. Na de eerste aardbeving hadden veel gebouwen wel al schade en met deze tweede aardbeving dichterbij de stad zijn veel gebouwen ingestort.

Het noordelijke deel van het Zuidereiland van Nieuw-Zeeland is tektonisch een complex gebied. In de subductie-zone die loopt vanaf het Noordereiland naar het noorden duikt de Pacifische plaat naar het westen onder de Australische plaat. Ten zuiden van het Zuidereiland is het precies andersom. Daar duikt de Australische plaat naar het oosten onder de Pacifische plaat. Op het Zuidereiland bevinden zich hierdoor veel grote breuken waarlangs verschillende bewegingen plaatsvinden. De aardbeving van 3 september had voornamelijk een zijwaartse beweging (strike-slip), terwijl de aardbeving van februari veel meer een overschuiving was (oblique-thrust).