El dominio de Alborán es una de las zonas de mayor actividad sísmica del Mediterráneo occidental. Se caracteriza por una sismicidad principalmente superficial (<40 km) de magnitud baja a moderada, aunque con la ocurrencia de varios terremotos históricos destructivos. Esta sismicidad superficial está en gran medida controlada por los sistemas de fallas activas que cruzan la cuenca, siendo los mecanismos focales predominantes de tipo desgarre, aunque también se observan algunos de tipo inverso y normal.

Históricamente, cabe resaltar el terremoto de 1804 en Dalías (Almería), con intensidad máxima VIII-IX y magnitud estimada de 6,4 que produjo unas 400 víctimas mortales y la destrucción de la mayoría de los edificios en Dalías, Berja y Roquetas. También destacan varios terremotos de intensidad VIII y VII-VIII y magnitudes estimadas en torno a 6,0, como los ocurridos en Almería en 1487 y 1658, el terremoto de 1494 localizado frente a las costas de Málaga, el de 1578 en Melilla y dos terremotos en Adra, uno en 1804 que parece generó un pequeño tsunami que afectó a las costas españolas y africanas, y otro en 1910.

En época instrumental, la mayor parte de la sismicidad se concentra en la zona sur de la cuenca, en torno a la falla de Al-Idrisi (FAL) y el norte de la costa de Marruecos, aunque también se han detectado multitud de terremotos superficiales en la zona norte, en torno a las fallas de Adra (FA) y de Carboneras (FC). Desde el año 1990, han ocurrido tres episodios importantes actividad sísmica. El primero en 1994 con un terremoto principal de magnitud Mw 6,0 al noroeste de la ciudad de Alhucemas (Marruecos), sentido con intensidad V en Melilla. Un segundo episodio en 2004, con un sismo principal de magnitud Mw 6,2 localizado al sur de Alhucemas (Marruecos), donde fue sentido con intensidad máxima de VIII y que causó numerosos daños en las edificaciones y un elevado número de víctimas. Y un tercer episodio en 2016 localizado en el mar, en torno a la falla de Al-Idrissi. Esta serie se inició con un terremoto precursor de Mw 5,1 seguido por un terremoto principal de Mw 6,3, ambos localizados a unos 100 km al NO de Melilla. Este terremoto fue ampliamente sentido en el sur de Andalucía, Ceuta y Melilla, donde se observó una intensidad máxima de VI produciéndose ligeros daños y presenta la magnitud máxima conocida en la zona. Desde el año 2021 se están registrando miles de terremotos superficiales de pequeña magnitud (inferior a 3,0) sin un claro evento principal (enjambre sísmico), en una zona muy próxima a la serie de 2016 pero localizados al este de la falla de Al-Idrissi, siendo los mayores sismos registrados entre 2021 y 2023 dos terremotos de magnitud ligeramente superior a 5,0.

Existe también un conjunto significativo de terremotos que ocurren a profundidades intermedias (40-150 km) en la parte occidental de la cuenca de Alborán, cuyos epicentros se alinean en dirección NNE-SSO desde Málaga hasta la costa de Marruecos. La existencia de esta sismicidad ha dado lugar a distintas teorías sobre su origen sobre las que todavía no existe acuerdo unánime. Algunas de las más aceptadas son la existencia de una subducción de la litosfera oceánica del Atlántico bajo el Arco de Gibraltar con un buzamiento hacia el este que se hace prácticamente vertical en profundidad o la ocurrencia de distintos procesos de delaminación bajo el mar de Alborán.