日本氣象廳13日將地震威力從芮氏規模8.8上修至9，讀賣新聞報導，上修至9後，釋放能量為8.8的兩倍；地質專家指出，日本這次規模9超強地震，讓本州移動了二2.4公尺，地軸偏移近10公分。
中央氣象局表示，有紀錄以來，芮氏規模9以上的大地震共有七次，日本強震規模排名推進至史上第四名，推估其能量約是九二一地震的400倍。
美國地質測量所學者赫德納特說：「目前，我們知道日本一個全球衛星定位系統基站移動了2.4公尺，我們從日本地理空間信息局的地圖上看出，大片地區的移動型態與地塊的移動相符。」
義大利國家地球物理及火山學研究所估計，這場強震使地軸偏移將近10公分。稍早的報導指稱，地軸偏移多達25公分。
美國有線電視新聞網（ＣＮＮ）引用美國地質測量所地球物理學者陳勝兆（音譯）的話解釋：地震發生時，約400公里長、160公里寬的區域地殼破裂，板塊結構移動超過18公尺。
哥倫比亞大學地球觀測所學者賈赫蒂說，日本位於太平洋的「火環帶」，這個地區從南太平洋的紐西蘭延伸到日本，再橫跨至美國阿拉斯加州，沿西岸延伸到北美地區和南美，地震與火山活動頻繁。
日本大地震前數周，紐西蘭基督城上月22日發生芮氏規模六點三強震，由於時間接近，有些人猜測兩次地震或許有關連。不過，專家表示，兩地相隔太遠，不可能互有關連。
據美國地質調查所公布的資料，有地震觀測紀錄以來，至今發生最大規模的地震是1960年智利規模9.5超級強震，其次是1964年美國阿拉斯加規模9.2，第三名是2004年蘇門答臘規模9.1。規模9的史上第四名強震包括1700年美國西部、1868年祕魯、1952年堪察加半島和這次日本強震。
