Kuzey Anadolu Fay Hattı (KAF), dünyanın en hızlı hareket eden ve en aktif sağ-yanal atımlı faylarından biridir.
KAF sistemi, Anadolu Levhası'nın, güneyde Arap Levhası (yılda 25 mm'leri bulan hızlı sıkıştırma hareketi ile) ve kuzeyde (neredeyse hiç hareket etmeyen) Avrasya Levhası'nın arasında kalması ve bu sebeple batıya doğru açılma şeklinde hızla hareket etmesi sebebiyle yüksek sismik aktivite göstermektedir.
KAF, 1100 km uzunluğunda sağ yönlü ve doğrultu atımlı aktif fay hattıdır. Yaklaşık olarak Van Gölü'nden Saros Körfezi'ne kadar tüm kuzey Anadolu'yu keser. Tek bir faydan oluşmaz, pek çok parçadan oluşan fay zonudur. Fay hattında, parçalanmış-ezilmiş kayaçlar, soğuk ve sıcak su kaynakları, gölcükler, traverten oluşumları, genç volkan konilerine rastlanır.
Fayın bazı kısımları depremler sırasında 0,5-1,5 m düşey, 1,5-4,3 m yatay atımlar yapmıştır. Genç Kuvaterner zamanından itibaren 800–1000 m yatay atım yaptığı ötelenen genç vadi yataklarından tespit edilmiştir.
Kuzey Anadolu Fayı birçok yönden Kaliforniya'daki San Andreas Fayı'na benzer. Her ikisi de benzer uzunluklara ve kayma hızlarına sahip kıtasal dönüşümlerdir. İstanbul yakınındaki Marmara Denizi, Kaliforniya'daki Salton Çukuru'na benzer bir genişleme havzasıdır. Burada doğrultu atımlı sistemdeki serbest bükülme, bir çek-ayır havzası oluşturur.
Kuzey Anadolu Fay hattı üzerinde oluşan önemli depremler
| Deprem | Moment magnitüd | Şiddet | Sonuçları |
|---|---|---|---|
| 1929 Suşehri, Sivas | 6,1 | VIII | 64 ölü, 72+ yaralı |
| 1939 Erzincan | 7,9 | IX | 32.700+ ölü, 100,000+ yaralı |
| 1942 Niksar–Erbaa | 7,0 | IX | ~3.000 ölü |
| 1943 Tosya–Ladik | 7,2 | IX-X | 2.824 ölü |
| 1944 Bolu–Gerede | 7,2 | IX-X | 3.959 ölü |
| 1951 Kurşunlu | 6,9 | IX | 50 ölü, 3.354 yaralı |
| 1957 Abant | 7,1 | IX | 52 ölü |
| 1966 Varto | 6,9 | IX | 2.394 ölü, 1.489 yaralı |
| 1967 Mudurnu | 6,8 | IX | 86 ölü, 332 yaralı |
| 1992 Erzincan | 6,8 | VIII | 498+ ölü, 2.000+ yaralı |
| 1999 Gölcük | 7,8 | X | 17.118+ ölü, 43.953+ yaralı |
| 1999 Düzce | 7,5 | IX | 845+ ölü, 4.948 yaralı |
| 2000 Çankırı-Orta | 6,0 | VII | 3 ölü, 81 yaralı |
| 2019 İstanbul -Silivri | 5.8[kaynak belirtilmeli] | VI | 1 ölü, 43 yaralı |
| 2022 Düzce | 6,0 | VII | 2 ölü, 80 yaralı |
| 2025 İstanbul–Silivri | 6.2 | VII | 236 yaralı |