Gempa bumi megathrust adalah gempa berkekuatan sangat besar (Mw 8,0 hingga 9,0+) yang terjadi di zona subduksi, di mana satu lempeng tektonik menunjam ke bawah lempeng lainnya, menjadikannya gempa antar-lempeng terkuat di planet ini. Istilah ini menggabungkan kata "mega" (besar) dengan mekanisme dorongan ke atas, dan gempa semacam ini sering memicu tsunami dahsyat yang dapat melintasi samudra hingga menghancurkan wilayah yang sangat jauh dari pusat gempa. Salah satu contoh paling mematikan adalah Gempa bumi dan tsunami Samudra Hindia 2004 di sepanjang Sunda megathrust yang menewaskan lebih dari 230.000 jiwa, dengan getaran yang berlangsung hingga 10 menit. Contoh besar lainnya mencakup Gempa bumi Tōhoku 2011 (9,1 Mw) di Palung Jepang, Gempa bumi Alaska 1964, dan Gempa bumi Chili 2010, yang semuanya menyebabkan kehancuran luar biasa. Sejak tahun 1900, gempa bermagnitudo 8,0 ke atas dikategorikan sebagai megathrust, dan zona utamanya berada di Cincin Api Pasifik serta Samudra Hindia, termasuk Palung Nankai di Jepang yang memiliki periode ulang gempa besar sekitar 90–200 tahun dan berpotensi menimbulkan kerugian ekonomi hingga ¥169,5 triliun yen. Karena durasinya yang panjang—antara 5 hingga lebih dari 10 menit—gempa megathrust merupakan bencana alam paling merusak yang pernah tercatat dalam sejarah manusia.