กรมอุตุนิยมวิทยาระบุว่า พบแผ่นดินไหว 2 ระลอก ขนาด 5.1 และ 6.4 เมื่อเวลา 23:40 น. วันพฤหัสบดี (21 ก.ค.) และเวลา 00.07 น. วันศุกร์ (22 ก.ค.) ตามลำดับ
แผ่นดินไหวครั้งแรกจากทั้ง 2 ครั้งดังกล่าว มีจุดศูนย์กลางใกล้เมืองเชียงตุง ในรัฐฉาน ของเมียนมา หรือทางเหนือของ อ.แม่สาย ของ จ.เชียงราย 80 กิโลเมตร และลึกลงไปใต้ดิน 4 กิโลเมตร
ส่วนแผ่นดินไหวครั้งหลังมีจุดศูนย์กลางใกล้กับจุดแรก โดยห่างจาก อ.แม่สาย จ.เชียงราย ไปทางทิศเหนือ 87 กิโลเมตร และลึกลงไปใต้ดิน 3 กิโลเมตร
แรงสั่นสะเทือนดังกล่าวรู้สึกได้ในหลายจังหวัดของภาคเหนือ ตั้งแต่ เชียงราย เชียงใหม่ พะเยา ด้านผู้ใช้อินเทอร์เน็ตบางคนระบุว่าสั่นไหวนาน และบางคนระบุว่ารอบแรกรู้สึกไม่มากเท่ากับรอบหลัง ไม่ใช่แค่นั้น ผู้ใช้อินเทอร์เน็ตในกรุงเทพมหานคร ที่อยู่บนอาคารสูง สังเกตเห็นโคมไฟหรือผ้าม่านขยับช่วงหลังเที่ยงคืนด้วย