Bán đảo Noto nằm ở rìa phía đông nam của Biển Nhật Bản, được hình thành do sự tách giãn sau cung liên quan đến sự hút chìm của mảng Thái Bình Dương bên dưới mảng Á-Âu dọc theo rãnh Nhật Bản. Quá trình này bắt đầu vào Miocen sớm và kết thúc vào Miocen giữa. Vào cuối Pliocene chế độ kiến ​​tạo chuyển sang nén, có thể gắn liền với sự va chạm giữa Vòng cung Izu–Bonin và Honshu.[8] Điều này dẫn đến sự tái hoạt động của các đứt gãy rạn nứt theo nghĩa ngược lại, kết hợp với sự đảo ngược của các bồn hình thành bởi các đứt gãy này.[9] Hiện nay Nhật Bản nằm trên ranh giới hội tụ giữa Thái Bình Dương, Biển Philippines, Okhotsk và mảng Amurian. Dọc theo bờ biển phía đông và đông nam của vòng cung đảo, sự hút chìm của các mảng biển Thái Bình Dương và Philippine lần lượt xảy ra tại rãnh Nhật Bản và máng Nankai. Bờ biển phía tây của Honshu, giáp biển Nhật Bản, là ranh giới hội tụ theo hướng bắc-nam giữa mảng Amurian và mảng Okhotsk. Người ta đề xuất rằng đây là một đới hút chìm mới hình thành, bao gồm các đứt gãy đẩy hướng về phía đông.[10]

Sự tách giãn và đảo ngược sau đó đã tạo ra hàng loạt đứt gãy dọc bờ biển có khả năng dịch chuyển và gây ra động đất, trong phạm vi Mw 6.8–7.9, trong nhiều trường hợp có sóng thần.[11] Các trận động đất và sóng thần lớn dọc theo ranh giới này xảy ra vào các năm 1741, 1833, 1940, 1964, 1983 và 1993, mặc dù nguồn gốc của trận sóng thần năm 1741 vẫn còn là vấn đề gây tranh cãi.[12] Một đứt gãy được gọi là F43 (trong danh sách 60 đứt gãy được đánh giá) chạm tới đáy biển ngay phía bắc bán đảo Noto có xu hướng WSW–ENE (Tây Tây Nam – Đông Đông Nam). Đứt gãy nghiêng về phía đông nam này bao gồm hai đoạn có tổng chiều dài 94.2 km, được đánh giá là có khả năng tạo ra trận động đất có cường độ Mw 7.6.[11]

Khu vực đông bắc của Bán đảo Noto đã hứng chịu một loạt trận động đất trong ba năm qua, trong đó trận động đất lớn nhất là trận Mw 6.3 xảy ra vào tháng 5 năm 2023.[13] Đây là trận động đất mạnh nhất kể từ khi động đất xảy ra ở Biển Nhật Bản kể từ năm 1983.[14]