Đứt gãy San Andreas được hình thành do sự chuyển động của các mảng kiến tạo Bắc Mỹ và Thái Bình Dương trượt qua nhau theo các hướng ngược nhau. Chuyển động này gây ra sự dịch chuyển của các vật thể ở mỗi bên của lỗi khi ứng suất từ chuyển động tích tụ.
Do có hướng di chuyển theo phương ngang, nên đứt gãy San Andreas được phân loại là lỗi biến đổi hoặc đứt gãy trượt. Các đứt gãy khác được phân loại theo chuyển động thẳng đứng. Nếu chuyển động thẳng đứng hướng xuống, lỗi được phân loại là lỗi bình thường. Chuyển động thẳng đứng lên trên tạo ra lỗi ngược lại.
Sự chuyển động ngang của các mảng kiến tạo Bắc Mỹ và Thái Bình Dương được chứng minh bằng nhiều địa hình dọc theo đứt gãy San Andreas. Sự dịch chuyển của các dạng địa vật này phân định lối đi song song của các mảng. Đứt gãy San Andreas được bao bọc bởi nhiều khe nứt và vết nứt khác trên bề mặt Trái đất, tạo ra các vết lõm và thung lũng theo chuyển động của đường đứt gãy chính.
Một số khu vực của đứt gãy leo liên tục hàng ngày, di chuyển vài inch mỗi năm. Các phân đoạn khác bị khóa tại chỗ, tích tụ áp suất cho đến khi áp suất bùng phát trong một trận động đất. Các trận động đất lớn dẫn đến thiệt hại về nhân mạng và thiệt hại hàng triệu đô la đã xảy ra dọc theo đường đứt gãy.
