三陸沖を震源とする最大震度５強（マグニチュード＝Ｍ７．７）の地震で、気象庁は２０日午後１１時４５分、北海道の太平洋側と青森、岩手、宮城、福島各県に出していた津波注意報をすべて解除した。同日夜には北海道から千葉まで７道県の計１８２市町村を対象に「北海道・三陸沖後発地震注意情報」を発表しており、大地震への備えの呼び掛けは２７日午後５時まで、１週間継続する。
後発地震注意情報は昨年１２月８日に青森県東方沖で最大震度６強（Ｍ７．５）の地震が起きた際、初めて発表され、今回が２回目。千島海溝・日本海溝沿いで大地震が発生する可能性が平常時より高まったとして、同庁や内閣府はすぐに逃げられる態勢を維持し、現金や身分証明書、常備薬などを携帯するほか、家族との連絡手段を確認するなどの対応を取るよう呼び掛けている。
一方で、実際に大地震が発生する確率は低いと推定されるため、あらかじめ避難する必要はなく、社会経済活動を続けて差し支えない。
２０日午後の地震は震源が陸地から離れており、揺れはそれほど大きくなかったが、Ｍが大きく、海底下の浅い所で起きたため、津波を伴った。日本海溝では陸側プレートの下に海側プレートが沈み込んでおり、プレート同士の境界が急に滑って発生した可能性がある。
日本海溝沿いでは昨年１１月９日に三陸沖で最大震度４（Ｍ６．９）の地震が起きて以降、大きめの地震が相次いでいる。