Per l'ingegneria strutturale antisismica il sismogramma rappresenta il mezzo fondamentale per la creazione degli Spettri di progetto (per le varie combinazioni di calcolo sgli stati limite, quindi spettro elastico, spettro SDL, spettro SLU/V, spettro in Z ecc. ), ossia quei grafici direttamente correlati alla propagazione delle onde sismiche nel sottosuolo aventi per ascisse i periodi della struttura e per ordinate le accelerazioni in forma spettrale. Il sismogramma è il grafico che rappresenta l’ampiezza del moto del suolo in funzione del tempo durante un terremoto. Saperlo interpretare e leggere in maniera professionale, quindi come mezzo per determinare dati statistici stocastici o deterministici, è molto difficile: tuttavia lo scopo di questo approfondimento è dare all'appassionato ma profano della materia i mezzi base per capire in linea di massima il significato di un tracciato sismico sul drum ( il rullo sul quale viene rappresentato il tracciato sismografico in continuo).

Le oscillazioni provocate dagli eventi tellurici vengono rilevate da appositi sismografi, disposti mediante indicazione dell'Istituto di Geofisica e Vulcanologia e della Protezione Civile Nazionale, in punti strategici del territorio nazionale (stazioni di rilevazione), che registrano in modo continuo il moto del suolo rispetto ad un sistema di riferimento inerziale sui drum. I moderni sensori sismici sono in grado di registrare accelerazione, velocità o spostamento del suolo, quindi un sismogramma può quindi rappresentare una di queste tre grandezze in funzione del tempo. Inoltre, le stazioni sismiche sono generalmente dotate di sensori a tre componenti, cioè terne di sensori orientati secondo le tre direzioni di un sistema cartesiano centrato al sito di registrazione (direzione verticale, Nord-Sud ed Est-Ovest). Poiché lo spostamento, la velocità o l’accelerazione del moto del suolo sono quantità fisiche vettoriali, la disponibilità delle tre componenti permette la completa ricostruzione del moto del suolo e del vettore ad esso associato nel tempo. Tipicamente, quindi, un sismogramma si presenta sotto forma di tre grafici che rappresentano le tre componenti del moto del suolo.

La disponibilità delle tre componenti consente non solo di registrare il moto del suolo nella sua interezza, ma anche di analizzare i diversi tipi di onde sismiche irradiate da un terremoto. Quando si verifica un terremoto (vedi sezione dedicata) dall'ipocentro vengono emesse due tipi di onde di volume: le onde P e le onde S. Data la differente velocità di propagazione all'interno della Terra, le due fasi sismiche giungono agli accelerometri in tempi diversi. Su un sismogramma le onde P sono le prime ad arrivare, seguite poi dalle onde S, che arrivano al ricevitore con un certo tempo di ritardo, essenzialmente controllato dalla distanza ipocentrale. Le onde P ed S hanno caratteristiche differenti in termini di frequenza e ampiezza. Proprio queste diverse caratteristiche nella maggior parte dei casi, consentono all'osservatore di distinguere chiaramente sul sismogramma le due fasi sismiche (Figura 1). Dal momento che l’onda P è la prima fase che giunge ai sismografi (dopo le interferenze di fondo), essa è generalmente ben identificabile sul sismogramma; solo in alcuni casi, il segnale risulta troppo contaminato dalle interferenze, quindi riconoscerle diviene più difficile. La fase S è più difficile da riconoscere in prima approssimazione, poiché essa giunge ai ricevitori durante la “coda” della fase P; il moto del suolo prodotto dalle onde S è sovrapposto quindi alle precedenti oscillazioni e questo ne rende difficile l'individuazione. 
Un'altra differenza importante tra le onde di volume P ed S è legata alla loro polarizzazione. Senza entrare nel dettaglio basti sapere che le onde P hanno polarizzazione di tipo longitudinale, ossia parallela alla direzione di propagazione; ciò significa che al passaggio di un'onda P le particelle del mezzo si muovono nella stessa direzione in cui l'onda si propaga.

Le onde S invece hanno polarizzazione ortogonale alla direzione di propagazione; in pratica, al passaggio di un'onda S le particelle del mezzo iniziano ad oscillare in un piano ortogonale alla direzione di propagazione dell'onda stessa.

Proprio grazie alla diversa polarizzazione è possibile distinguere i due tipi di onde sulle tre diverse componenti del sismogramma.

Generalmente la velocità di propagazione delle onde sismiche tende a crescere all'aumentare della profondità. Quando un'onda sismica attraversa strati con proprietà elastiche diverse, la sua traiettoria viene modificata in accordo alla legge di Snell; la conseguenza immediata è che le onde sismiche non si propagano più in linea retta ma la loro traiettoria tende a incurvarsi, fino ad incidere quasi “verticalmente” alla superficie libera.

Se il sismografo è posto a una certa distanza dall'epicentro l'interpretazione è agevolata, poiché, propagandosi con velocità diverse, le onde sismiche giungono al sismografo in tempi diversi (risultando dunque più facilmente distinguibili).

Procedendo da sinistra verso destra sul grafico si notano lievissime oscillazioni dovute come detto a disturbi di fondo, come il il traffico ecc., di seguito si osservano oscillazioni più evidenti, indicanti l'arrivo delle onde P, che si spostano all’interno della Terra a una velocità compresa tra gli 8 e i 14 km/s,  seguite dalle onde S (segnalate da un improvviso cambiamento dell'ampiezza dell'oscillazione) più lente, che viaggiano a una velocità compresa fra i 3,9 e i 7,5 km/s, e infine dalle onde L (onde Lunghe distinte in Rayleigh e/o Love, che provocano oscillazioni di ampiezza maggiore delle precedenti).

Il confronto tra più sismogrammi che si riferiscono allo stesso sisma, registrati da stazioni sismiche diverse, consente di localizzare con precisione l'epicentro del terremoto: infatti, i diversi tipi di onde prodotte in un terremoto si propagano con velocità differenti: quanto più ci si allontana dall'epicentro, tanto maggiore è il ritardo fra il momento in cui iniziano ad arrivare le onde più veloci e quello in cui giungono le onde più lente; la conoscenza del ritardo con cui le onde S giungono al sismografo rispetto alle onde P, unita alla conoscenza della velocità di propagazione delle due onde, permette di calcolare la distanza della stazione sismica dall'epicentro del sisma.

Le onde sismiche, oltre a non originarsi tutte – come è il caso delle onde L – nel fuoco o ipocentro del terremoto (il punto al di sotto della superficie terrestre in cui il fenomeno tellurico ha origine), si propagano in maniera diversa a seconda della loro natura e del mezzo attraversato. Le onde P, per esempio, analogamente alle onde sonore si propagano anche attraverso i liquidi e i gas, mentre le onde S non si propagano nei liquidi. Questa caratteristica diversità di propagazione delle onde di profondità all’interno della Terra ha permesso di scoprire che il nucleo del nostro pianeta, nella sua parte esterna, è liquido: esso infatti blocca, come un vero e proprio schermo, le onde S che tentano di attraversarlo. Inoltre, la differenza nella velocità di propagazione tra le onde P ed S non è costante, ma in generale cresce leggermente con l’aumentare della profondità, quando ci si muove dalla base della crosta fino alla parte esterna del nucleo. A parità di tipo di onda, poi, la velocità di propagazione all’interno dei corpi rocciosi è molto variabile in funzione della densità e delle proprietà elastiche del mezzo: le onde P, ad esempio, viaggiano a velocità che arrivano fino a 14 km/s al di sotto della crosta terrestre (cioè a più di 35 km sotto i continenti, di 6 km sotto gli oceani), con variazioni anche brusche legate alla profondità raggiunta; ma più in superfice, dove si possono incontrare terreni con nette discontinuità o poco compattati, tale velocità può scendere fino a 0,5 km/s. 

Solitamente le onde di superficie sono la causa del danno maggiore durante un sisma: in particolare le onde Love causano imponenti spostamenti orizzontali della crosta e le onde di Rayleigh si propagano con spostamenti delle particelle secondo un ellisse nel piano verticale e parallelo alla direzione di propagazione (come le onde del mare per capirci) creando gli scenari più distruttivi.

La componente distruttiva delle onde sismiche dipende poi dai fenomeni di amplificazione locale che verranno trattati in apposita pagina.