我国是一个多地震的国家，地震现象较为普遍，但过去只有地震记录，而从无地震预报。李四光在《关于地震地质工作的意见》中提出在10个方面观测地震前兆现象：天文、形变电阻率、地磁、重力、地下水、地震台记录、生物物理、地形变、海平面观测、地应力，并强调指出：对地壳构造活动的地带用不同方法去测定力的集中、强化、乃至释放的过程，并进一步从不同的途径去探索掀起这股力量的各种原因，是我们主要的任务。

李四光坚信，地震是可以预报的。世界上没有解决的问题，为什么我们就不能解决！周恩来总理在1966年5月28日接见邢台地震科学讨论会代表时的讲话中称赞李四光这种“独排众议”的勇于探索的精神。

1954年，李四光在《旋转构造》这篇文章里专门论述了中国西北活动性构造体系与地震带分布的关系。指出，绝大部分地震属构造地震，绝大部分地震又都发生在地壳里，因此认为地震是现代地壳运动的一种表现，是一种地质现象，活动构造体系所属的活动构造带是孕育地震的温床。

李四光认为，地震地质工作的主要任务，应该是：侦察地震这个地下“敌人”的潜伏场所，并监视它的活动，重要的是要抓住起主导作用的因素，这就是地应力。

1966年3日8日，河北邢台发生6.8级强烈地震，李四光马上指示组织考察队，在震区开展地应力监测工作。在尧山建立了第一个监测地应力变化的观测站，并亲自指导编写了《邢台地震地质初步考察报告》。4月22日李四光亲赴邢台地震灾区考察，并对进一步开展震区的地震地质工作提出了要求和部署。

1966年4月10日，在周总理召集的研究地震发展趋势的会上，李四光明确提出：“从构造体系上看，深县、沧州、河间这些地区发生地震的可能性是不能忽视的。”这个问题，直接关系到京津地区的安全。一年之后，即1967年3月，河间地区发生了6.3级地震，证实了李四光的这一推测。

1967年10月20日，李四光在国家科委地震办公室研究地下水观测的会上指出：“应向滦县、迁安地区做些观测。如果这些地区活动的话，那就很难排除大地震的发生。”10年以后，1976年7月28日，唐山发生了7.8级地震。

1968年2月12日，李四光在听了国家科委地震办公室汇报京津地区的地震情况之后说:“我看，北京地区处于比较安全的地位。对北京的情况我还是比较乐观的。”谈话后不久，在一个深夜里，他接到国务院召开紧急会议的通知。当他赶到会议厅时己经凌晨两点钟。这时，正在研究有关方面向国务院的报告，说当天清晨七时北京将要发生7级地震，请国务院批准立即通知北京居民搬到室外去居住。周总理问李四光情况如何?李四光基于多年的研究探索，表示：……看来今晚不一定要发警报，当然要密切注意观察。”周总理同意不发警报。李四光的判断又一次被证实了。

20世纪60年代初，中央提出备战备荒建设大三线，要将重要的军工厂和军事设施放在我国西部山区。然而西部山区大都处于地震活动构造带上，针对这个难题，李四光提出“安全岛”理论，即在活动构造带里，可以找到相对稳定的地块作为场址。

李四光是一位伟大的科学家。他时刻把地震给人类造成的灾难记在心中。他认为以活动构造体系（活动构造带）研究为基础，开展以地应力为中心的综合观测和研究，是实现地震预报的一条比较可靠的途径。他开创的“地震地质”研究，是李四光科学思想的重要组成部分，也是留给后人的一笔巨大的科学财富。