La faille de San Andreas est une faille dextérité ("dextrale") de glissement de grève. Elle marque la limite entre la plaque nord-américaine à l'est et la plaque du Pacifique à l'ouest. La faille a été la cause du tremblement de terre de San Francisco en 1906. Elle est apparue pour la première fois il y a environ 20 millions d'années.
La faille de San Andreas est une zone de plusieurs miles de large avec de multiples fils. Le principal brin actif s'étend à la fois sur le littoral et au large entre le cap Mendocino et la mer de Cortez. Du cap Mendocino, il s'étend au large jusqu'à la baie de Tomales. Puis il se dirige vers le sud en passant par le lagon de Bolinas, juste à l'ouest de la péninsule de San Francisco, pour revenir sur la terre ferme à Daly City, à travers les collines de la péninsule. Le réservoir de Crystal Springs est formé par la faille elle-même.
Dans les montagnes de Santa Cruz, il se penche légèrement vers l'est. C'est là que le tremblement de terre de Loma Prieta de 1989 a eu lieu. La faille se poursuit vers le sud à travers la mission historique de San Juan Bautista et la ville de Hollister (où l'on peut observer une reptation active pour compenser les trottoirs et même les maisons). Les chaînes transversales au nord de Santa Barbara sont formées par compression. Des brins de la faille serpentent sous le bassin de Los Angeles. De là, il se connecte dans la propagation active sous la mer de Cortez.
La faille de San Andreas a été découverte par Andrew Lawson en 1895, qui est monté dans le puits de serpentinite faussé où la tour sud du Golden Gate Bridge était en train d'être coulée. Malgré l'extrême déformation de la serpentinite, Lawson a déclaré le pont parfaitement sûr. Les événements du tremblement de terre de San Francisco de 1906 semblent appuyer sa conclusion : le brin rompu n'est pas celui qu'il a observé dans l'empreinte du pont.
