Cutremurul a avut epicentrul in regiunea Vrancea, iar adancimea focarului a fost estimata la 140-150 km, datorita ariei macroseismice foarte mari si a diversitatii efectelor observate pe scara larga. Seismul s-a produs la ora locala 12h55min si s-a manifestat foarte violent in numeroase zone din Moldova, Muntenia, dar si in Sudul si centrul Transilvaniei. Magnitudinea estimata ar fi fost de 7,6-7,7 grade pe scara Richter, respectiv 7,9 grade pe scara bazata pe moment seismic; aceste valori depasesc astfel valorile calculate pentru cel mai puternic cutremur vrancean inregistrat instrumental in cursul secolului al XX-lea (cutremurul din 10 noiembrie 1940, pentru care s-au determinat valorile MGR=7,4 si Mw=7,7). Intensitatea maxima a cutremurului ar fi atins X grade pe scara Mercalli, iar la Bucuresti intensitatea a fost apreciata la IX grade, in baza efectelor macroseismice observate.
Seismul a avut o durata de aproximativ 2 minute, in Bucuresti fiind consemnate manifestari de tip „unduire de val”, zgomote subterane intense, precum si fenomene geomorfologice constand in crapaturi in sol si tasniri de apa. Fenomene similare au fost observate si in multe alte zone din Muntenia, Moldova, dar chiar si in Sudul Transilvaniei. Conform relatarilor din acea vreme, pamantul se legana „precum barca pe valuri”. In Capitala au fost afectate numeroase case, dar cel mai impresionant efect a fost prabusirea partii superioare a Turnului Coltei.
Seismul din 14/26 octombrie 1802 a ramas cunoscut in memoria locuitorilor Bucurestiului sub numele de „Cutremurul cel Mare”. Miscarea seismica primara (probabil cu caracter multisoc, specific marilor cutremure subcrustale vrancene) a fost urmata de mai multe replici moderate, care au fost resimtite in perioada 26 octombrie-7 noiembrie 1802 (probabil avand magnitudini de pana la 5,5-5,7 grade). Ultima replica mai semnificativa, produsa pe 7 noiembrie 1802, a fost resimtita destul de intens si in Sudul Transilvaniei.
Precedentul cutremur vrancean cu caracter catastrofal a avut loc la 31 mai/11 iunie 1738, magnitudinea acestuia fiind estimata la 7,4-7,5 grade pe scara Richter; caracteristicile macroseismice ale acestuia indica un cutremur cu focar la o adancime mai mica, probabil intre 120-135 km, si cu sursa localizata cel mai probabil in Muntii Buzaului. Un alt cutremur puternic, dar fara caracter catastrofal, a mai avut loc in Vrancea la 6 aprilie 1790 (magnitudine estimata 6,9 pe scara Richter si intensitate maxima VIII). Dupa seismul din 1802 s-au mai produs alte cutremure puternice la 26 noiembrie 1829 (magnitudine estimata 7,0) si, mai ales, la 23 ianuarie 1838 (eveniment cu caracterul celui de la 4 martie 1977, magnitudine estimata 7,3, efecte catastrofale in Bucuresti si in centrul si Nord-Estul Munteniei).
Din punct de vedere al contextului seismic intern si extern, marele cutremur vrancean din 1802 poate fi corelat cu tensiuni globale rezultate din miscarea placii Indo-Australiene, dar si cu instabilitatea seismica vranceana care a fost indusa de cutremurul din 1790. Astfel, la nivel regional, sunt cunoscute marile cutremure din: Nord-Vestul Iranului-zona Tabriz de la 1780, Estul Turciei-zona Erzincan din 1784, Estul Turciei-falia Est-Anatoliana la 1789. In acest context regional s-a produs seismul vrancean de la 6 aprilie 1790, resimtit pe arie larga, inclusiv in Ucraina, dar si in Transilvania; evenimentul a cauzat pagube la Iasi, Bucuresti si Craiova. Un alt cutremur vrancean resimtit intens in Muntenia si Moldova a avut loc la 8 decembrie 1793 (magnitudine estimata 6,3-6,5). Au urmat cutremure moderate in 1794 si 1795, resimtite la Bucuresti. In 1797 s-a produs un megaseism cu tsunami in Oceanul Indian, zona Sumatrei, urmat de un cutremur vrancean moderat produs la 14 martie 1798, resimtit destul de puternic la Bucuresti. Un alt cutremur este mentionat de Ion Atanasiu in 1801.
Cutremurul din 1802 a fost cel mai puternic seism consemnat pe teritoriul tarii in ultimii cel putin 1000 de ani. El s-a produs intr-un context intern si extern tensionat, cu multiple seisme generate de placa Indo-Australiana dar si de subplacile adiacente Marii Negre. In ciuda magnitudinii foarte mari, in Bucuresti nu au fost multe victime deoarece seismul s-a produs la orele pranzului, cand oamenii iesisera din biserici.
Totusi, acest cutremur ramane un eveniment de referinta in istoria dezastrelor care au afectat Capitala.