地震电磁效应已被大量强震震例所证实，在中国，地震电磁前兆已成为地震短临预测的有效手段。地震电磁效应研究应包括孕震电磁辐射、电磁前兆过程、大气层效应、电离层效应、磁层效应等方面的内容。

在孕震区机-电转换辐射源的作用和地表形变及形变过程波的情况下，断裂带及一些特殊地形区域可能由于电荷的积聚而形成强电场。地表脉动电荷的电场随高度按指数律衰减，大气击穿电场则由于带电粒子自由程随高度增加而按指数律减小。如果孕震后期在100平方千米的等效地面上电荷密度平均为10^-5～10^-4库仑/平方米，则在50千米高度上的准静电场可达10³～10⁴伏/米。对于较大的浅源地震，地表形变区通常有数百千米的范围。因而地表的电荷积聚有可能在30～80千米的高度激起较大范围的附加电离区并加热低电离层。孕震期间的地层-电离层耦合，表明一部分能量从地壳进入大气层和电离层，标志着地壳活动从稳定状态进入非稳定状态的转换过程。附加电离区是地面电场作用下的综合累积效应，在观测上只要电磁波的传播经过孕震（特别是较大地震）活动区，不至于出现类似于地面监测敏感点的问题。电离层加热可能形成引起较宽频带电磁辐射的二次源，而附加电离区则将使通过其传播的电波发生畸变。这些效应大多可以观测，但对震前电离层效应的掌握还很不够。

地震前的异常电场作用到电离层将引起多种变化（如离子成分、电子密度、高度、电子温度等的变化），这些变化可以从地面及人造卫星上进行测量。这些变化被称作地震的电离层前兆。研究电离层前兆的优点：①可以把电离层活动区域作为一个整体，而不只是事件在地面上发生的一个点进行测量。②与其他前兆比较，电离层前兆的出现有稳定的时间尺度，这使它在短临地震预报中更具实用价值。现有的知识水平使得电离层前兆的短期地震预报成为可能。逼近震中的位置可以从电离层前兆沿磁力线到地面的投影估计出来，预报的地震震级可以由电离层中被改变区域的大小估计出来，发震时间可以从电离层前兆出现的时间估计出来。实测表明，信号相位昼夜变化的异常扰动，是发现大气层附加电离效应的有效方法。由于白天太阳X射线的电离效应很强和太阳耀斑爆发的影响，这种地震电离层效应的突出表现与应用主要在夜间。深入研究电离层与地震的关系具有重要的应用和理论意义，应用空间技术并结合地面电离层观测技术，建立“电离层地震前兆监测系统”，将电离层观测纳入地震电磁前兆观测研究体系，将有助于对地震电磁现象机制的认识、前兆信息的提取，以及强震预测。